KR101501623B1 - Device of vibro-spot welding - Google Patents

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KR101501623B1
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mounting frame
spot welding
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KR20130154969A
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Inventor
황정재
이문용
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

Disclosed is a vibro-spot welding device. The vibro-spot welding device according to an embodiment of the present invention includes two vibro-spot welders having the same structure to be arranged to correspond to each other. A vibro-spot welder comprises: a mounting frame; a pin guider fixed to the front side of the mounting frame; an electrode rod mounted at the front end of the pin guider; a cap tip mounted at the front end of the electrode rod to apply a current to a weld zone on an object and generate resistance heat; a vibration pin which passes through the cap tip by the front end while being inserted into the pin guider and the electrode rod to be applied to the weld zone and which has a circular sink groove on the front end surface; a vibration cylinder which is arranged on the rear side of the mounting frame and has a vibration shaft for repeatedly moving back and forth; and a stroke control part for controlling the stroke arranged in the front side of the mounting frame to control the stroke of the vibration pin connected to an interlocking shaft using a forward and backward stroke control nut arranged on both sides of a stopper on the interlocking shaft interlocked with the vibration shaft.

Description

진동 스폿 용접 장치 {DEVICE OF VIBRO-SPOT WELDING}[0001] DEVICE OF VIBRO-SPOT WELDING [0002]

본 발명의 실시예는 진동 스폿 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중첩된 금속판의 용접부에 열을 가함과 동시에 연속적인 직선 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 that applies heat to a welded portion of a superimposed metal plate and applies a continuous linear repetitive load to weld the overlapped metal plate.

일반적으로 얇은 두 장의 중첩된 금속판을 용접하는 방법에는 용융 용접법(fusion welding)과 고상 용접법(solid phase welding)이 있다. Generally, there are fusion welding and solid phase welding methods for welding two sheets of overlapping metal sheets.

용융 용접법은 스폿 용접법을 예로 들 수 있는데, 스폿 용접법은 중첩된 금속판들의 용접부에 전기저항에 의한 열과 압력에 의해 용접부를 용융시켜 중첩된 금속판을 용접하는 방법이다.The spot welding method is a melting welding method. The spot welding method is a method of welding a superimposed metal plate by melting a welded portion by heat and pressure due to electrical resistance to a welded portion of overlapped metal plates.

고상 용접법은 마찰 교반 용접(Friction Stir Welding; FSW)을 예로 들 수 있는데, 마찰 교반 용접법은 나사산 형태의 돌기를 갖는 비소모성 공구를 고속으로 회전시키면서 피접합재에 삽입하면, 공구와 피접합재와의 상호 마찰에 의한 열이 발생하며, 이러한 마찰열에 의해 공구 주변의 재료는 연화되고, 공구의 교밤에 의한 재료의 소성유동으로 접합면 양쪽의 재료들이 강제적으로 혼합되는 원리로 피접합재를 용접하는 방법이다. The solid-state welding method is exemplified by Friction Stir Welding (FSW). In the friction stir welding method, when a non-consumable tool having a thread-like projection is rotated at high speed and inserted into the material to be bonded, The friction material is softened by the frictional heat and the material to be welded is welded on the principle that the materials on both sides of the joint surface are forcibly mixed by the plastic flow of the material due to the pivot 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, 용접면이 미려하지 못한 단점이 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, Arc is generated, and the welding surface is not good.

그리고 마찰 교반 용접은 고상 용접법으로써, 용접된 금속판들의 기계적 강도가 우수하고 아크가 발생하지는 않아. 경금속의 용접에 적합한 장점은 있으나, 용접 후, 용접면에 돌기의 회전에 의한 용접 자국 또는 구멍이 남는 단점이 있다. The friction stir welding is a solid-state welding method in which the welded metal plates have excellent mechanical strength and arc is not generated. However, after welding, there is a disadvantage that a welding mark or hole is left on the welding surface due to the rotation of the projection.

이러한 스폿 용접과 마찰 교반 용접의 단점을 해결하기 위하여, 최근에는 단순 직진성 왕복 운동의 반복 하중으로 금속판을 접합하는 진동 스폿 용접 장치와 관련된 연구개발이 이루어지고 있다. In order to solve the disadvantages of such spot welding and friction stir welding, research and development has been conducted in recent years on a vibration spot welding apparatus for joining a metal plate with a cyclic load of simple linear reciprocating motion.

본 발명의 실시 예는 중첩된 금속판의 용접부에 열을 가함과 동시에, 진동핀을 통하여 연속적인 직선 반복 하중을 가하여 상기 용접부에서 고상접합이 이루어지도록 하는 진동 스폿 용접 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a vibration spot welding apparatus that applies heat to a welded portion of a superimposed metal plate and applies a continuous linear repetitive load through the vibration fin to achieve solid-state bonding at the welded portion.

또한, 본 발명의 실시 예는 진동축에 연동하는 연동축 상의 스토퍼 양측에 전진 및 후진 행정조절너트를 배치하여 행정조절부를 이루며, 상기 행정조절부를 통하여 진동핀의 행정을 정밀하게 조절할 수 있도록 하는 진동 스폿 용접 장치를 제공하고자 한다. Further, in the embodiment of the present invention, forward and backward stroke adjustment nuts are disposed on both sides of the stopper on the interlocking shaft interlocking with the oscillation axis to constitute a stroke adjusting unit, and a vibration And to provide a spot welding apparatus.

또한, 본 발명의 실시 예는 용접부에 대한 진동핀의 타격면인 선단면에 싱크홈을 형성하여 용접부의 열손실을 줄이고, 단위면적당 압력을 극대화하여 접합성을 향상시키는 진동 스폿 용접 장치를 제공하고자 한다. Another object of the present invention is to provide a vibration spot welding apparatus which improves the bonding performance by reducing the heat loss of the welding portion and maximizing the pressure per unit area by forming a sink groove on the front end surface, which is a striking surface of the vibration pin, .

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 동일한 구성의 2개의 진동 스폿 용접기가 상호 대응하여 배치되는 진동 스폿 용접장치에 있어서, 상기 진동 스폿 용접기는 장착 프레임; 상기 장착 프레임의 전방에 고정되는 핀 가이더; 상기 핀 가이더의 선단에 장착된 전극봉; 상기 전극봉의 선단에 장착되어 소재의 용접부에 전류를 인가하여 저항열을 발생시키는 캡 팁; 상기 핀 가이더와 상기 전극봉 내부에 삽입된 상태로, 선단이 상기 캡 팁을 관통하여 상기 소재의 용접부에 작용하도록 배치되며, 선단면에 원형의 싱크홈이 형성되는 진동핀; 상기 장착 프레임의 후측에 구성되어 전후진 반복 작동하는 진동축을 갖는 진동실린더; 상기 장착 프레임의 전측에 구성되어 상기 진동축과 연동하는 연동축 상의 스토퍼의 양측에 배치되는 전진 및 후진 행정조절너트를 통하여 상기 연동축과 연결된 상기 진동핀의 행정을 조절하는 행정조절부를 포함하는 진동 스폿 용접 장치를 제공할 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, two vibration spot welders of the same construction are arranged corresponding to each other, the vibration spot welder comprising: a mounting frame; A pin guider fixed to the front of the mounting frame; An electrode rod mounted on a tip of the pin guider; A cap tip mounted on a front end of the electrode rod to generate resistance heat by applying a current to a welded portion of the workpiece; A vibration pin having a circular sink groove formed on a distal end thereof so that a distal end thereof penetrates the cap tip and acts on a welded portion of the workpiece in a state where the pin guide and the electrode rod are inserted; A vibration cylinder having a vibration axis which is formed at the rear side of the mounting frame and which operates forward and backward and repeatedly; And a stroke adjusting unit configured to adjust the stroke of the vibrating pin connected to the interlocking shaft through forward and backward stroke adjusting nuts arranged on both sides of the stopper on the interlocking shaft, A spot welding apparatus can be provided.

또한, 상기 핀 가이더는 상기 장착 프레임의 전방에 형성되는 전방 프레임 외측에 설치될 수 있다. Further, the pin guider may be installed outside the front frame formed in front of the mounting frame.

또한, 상기 진동핀은 원형단면의 핀으로 형성되며, 후단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축의 선단부에 형성된 나사홀에 나사 체결될 수 있다. The vibrating pin may be formed as a pin having a circular section and may be screwed to a screw hole formed at a distal end of the driven shaft by forming a screw thread on the outer peripheral surface of the rear end.

또한, 상기 2개의 진동 스폿 용접기에 적용되는 각각의 진동핀은 상호 동일한 직경의 원형단면을 가질 수 있다.Further, each vibration pin applied to the two vibration spot welders may have a circular cross section of the same diameter.

또한, 상기 진동핀의 나사산에는 상기 연동축에 대한 진동핀의 체결상태를 고정하는 진동핀 고정너트가 체결될 수 있다. In addition, the screw pin of the vibration pin may be fastened with a vibration pin fixing nut for fixing the fastening state of the vibration pin to the interlocking shaft.

또한, 상기 싱크홈은 상기 진동핀의 선단면에 일정 깊이의 원형홈으로 형성될 수 있다. Also, the sink groove may be formed as a circular groove having a predetermined depth on the end surface of the vibration fin.

또한, 상기 행정조절부는 상기 장착 프레임의 전방 전후 측에 각각 고정되며, 상기 진동축의 축선 상에 각각 체결홀이 형성되는 전방 및 후방 지지블록; 상기 전방 및 후방 지지블록의 각 체결홀에 나사 체결되는 전진 및 후진 행정조절너트; 상기 전진 및 후진 행정조절너트에 슬라이드 가능하게 설치되어, 후단이 상기 진동축과 연결되고, 선단이 상기 진동핀과 연결되며, 상기 전진 및 후진 행정조절너트 사이의 일측에는 스토퍼가 일체로 형성되는 연동축으로 이루어질 수 있다. Further, the stroke adjusting portion is fixed to front and rear sides of the mounting frame, respectively, and front and rear supporting blocks each having a fastening hole formed on the axis of the vibration axis; Forward and backward stroke adjustment nuts screwed into the respective fastening holes of the front and rear support blocks; Wherein a stopper is slidably installed on the forward and backward stroke adjustment nuts, the rear end is connected to the oscillation shaft, the tip is connected to the vibration pin, and a stopper is integrally formed at one side between the forward and backward stroke adjustment nuts, Axis.

또한, 상기 진동축은 선단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축의 후단부에 형성된 나사홀에 나사 체결될 수 있다.Further, the vibration axis may be screwed to a screw hole formed at the rear end of the interlocking shaft by forming a screw thread on the outer peripheral surface of the tip end.

또한, 상기 진동축의 나사산에는 상기 연동축에 대한 진동축의 체결상태를 고정하는 진동축 고정너트가 체결될 수 있다. In addition, a vibration shaft fixing nut for fixing a vibration state of the vibration shaft to the interlocking shaft may be fastened to the thread of the vibration shaft.

본 발명의 실시 예는 중첩된 금속판의 용접부에 열을 가함과 동시에, 진동핀을 통하여 연속적인 직선 반복 하중을 가하여 상기 용접부에서 소성유동에 의한 고상접합이 이루어지도록 하여 중첩된 금속판재를 용접함으로, 아크가 발생하지 않으며, 용접 소요시간을 단축시킬 수 있고, 용접부의 접합력을 더욱 향상시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, heat is applied to the welded portion of the overlapped metal plate, and a continuous linear repetitive load is applied to the welded portion through the vibrating fin, so that solid-phase bonding by plastic flow is performed, No arc is generated, the welding time can be shortened, and the welding force of the welded portion can be further improved.

또한, 진동축에 연동하는 연동축 상의 스토퍼 양측에 전진 및 후진 행정조절너트를 배치하여 행정조절부를 이룸으로써, 상기 행정조절부를 통하여 진동핀의 행정을 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, the forward and backward stroke adjustment nuts are disposed on both sides of the stopper on the interlocking shaft cooperating with the oscillation axis to form the stroke adjusting portion, so that the stroke of the vibration pin can be precisely controlled through the stroke adjusting portion.

또한, 용접부에 대한 진동핀의 타격면인 선단면에 싱크홈을 형성하여 용접부의 열손실을 줄이고, 단위면적당 압력을 극대화하여 접합성을 향상시킨다. In addition, a sink groove is formed on the front end face, which is a striking face of the vibration fin with respect to the welded portion, thereby reducing the heat loss of the welded portion and maximizing the pressure per unit area to improve the bonding property.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따는 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 진동핀의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 행정조절부의 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치의 사용 상태도이다. 1 is a perspective view of a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view of a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a vibration pin applied to a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an operational state diagram of the stroke adjusting unit applied to the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a use state diagram of a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 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, however, that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. .

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.In order to clearly explain the embodiments of the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치의 부분 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따는 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 진동핀의 사시도이다. FIG. 1 is a perspective view of a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a vibration spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a vibrating pin applied to the device.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치(1)는 2개의 진동 스폿 용접기(3)(5)를 한 세트로 하여 좌우 양측에 각각의 진동핀(11)이 서로 대응하도록 각 테이블(7,9) 상에 배치된 상태로 구성된다.1, a vibration spot welding apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes two vibration spot welders 3 and 5 as a set, and each of the vibration pins 11 on both right and left sides corresponds to each other So as to be placed on each of the tables 7 and 9.

이하, 각각의 진동 스폿 용접기(3)(5)는 동일한 구성으로 이루어지며, 각 진동핀(11)의 전후진 작동만 반대로 이루어짐으로, 일측의 진동 스폿 용접기(5)에 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다. Each of the vibration spot welders 3 and 5 has the same structure and only the forward and backward movement of the vibration pins 11 is reversed so that the same reference numerals are applied to one vibration spot welder 5 Explain.

즉, 상기 진동 스폿 용접기(5)는 장착 프레임(13), 핀 가이더(15), 전극봉(17), 캡 팁(19), 진동핀(11), 진동실린더(21), 및 행정조절부(23)를 포함한다. That is, the vibration spot welder 5 includes a mounting frame 13, a pin guider 15, an electrode rod 17, a cap tip 19, a vibration pin 11, a vibration cylinder 21, 23).

상기 장착 프레임(13)은 테이블(9) 상에 고정된다. The mounting frame 13 is fixed on the table 9.

상기 핀 가이더(15)는 상기 장착 프레임(13)의 전방에 고정되는데, 상기 장착 프레임(13)은 전방에 전방 프레임(13a)이 일체로 형성되고, 상기 핀 가이더(15)는 상기 전방 프레임(13a)의 외측에 설치된다. The pin guider 15 is fixed to the front of the mounting frame 13. The mounting frame 13 is integrally formed with a front frame 13a in front of the mounting frame 13, 13a.

상기 전극봉(17)은 상기 핀 가이더(15)의 선단에 나사 체결되어 장착된다. The electrode rod 17 is screwed to the tip end of the pin guider 15.

상기 캡 팁(19)은 상기 전극봉(17)의 선단에 억지 끼움에 의해 장착되어 소재의 용접부에 전류를 인가하여 저항열을 발생시키는 기능을 한다. The cap tip 19 is mounted on the tip of the electrode 17 by interference fit, and generates a resistance heat by applying a current to a welded portion of the workpiece.

상기 진동핀(11)은 상기 핀 가이더(15)와 상기 전극봉(17) 내부에 삽입된 상태로, 선단이 상기 캡 팁(19)을 관통하여 상기 소재의 용접부에 작용하도록 배치된다.The vibrating pin 11 is disposed so as to penetrate the cap tip 19 and act on the welded portion of the workpiece in a state where the vibrating pin 11 is inserted into the pin guider 15 and the electrode rod 17.

이때, 상기 진동핀(11)은 원형단면의 핀으로 형성되고, 상기 2개의 진동 스폿 용접기(3)(5)에 적용되는 각각의 진동핀(11)은 상호 동일한 직경의 원형단면을 갖는다.At this time, the vibrating pin 11 is formed of a pin having a circular section, and each of the vibrating fins 11 applied to the two vibrating spot welders 3 and 5 has a circular cross section of the same diameter.

그리고 상기 진동실린더(21)는 상기 장착 프레임(13)의 후측에 구성되어 전후진 반복 작동하는 진동축(21a)을 갖는다. The vibrating cylinder (21) has a vibration axis (21a) formed on the rear side of the mounting frame (13) and operating back and forth in a repetitive manner.

이러한 진동실린더(21)는 작동압을 공압으로 공압 진동실린더로 이루어질 수 있으나, 반드이 이에 한정되는 것은 아니다. The vibrating cylinder 21 may be made of a pneumatic vibration cylinder with pneumatic operation pressure, but is not limited thereto.

또한, 상기 행정조절부(23)는 상기 장착 프레임(13)의 전측에 구성되어 상기 진동축(21a)과 연동하는 연동축(31) 상의 스토퍼(33)의 양측에 배치되는 전진 및 후진 행정조절너트(N1)(N2)를 통하여 상기 연동축(31)과 연결된 상기 진동핀(11)의 행정을 조절한다. The stroke adjusting portion 23 is provided on the front side of the mounting frame 13 and is provided on both sides of the stopper 33 on the interlocking shaft 31 interlocked with the vibration axis 21a. And adjusts the stroke of the vibrating pin 11 connected to the interlocking shaft 31 through a nut N1 and a nut N2.

도 2를 참조하면, 이러한 행정조절부(23)는 상기 장착 프레임(13)의 전방 전후 측에 전방 지지블록(35)과 후방 지지블록(37)이 각각 고정된다. 2, the stroke adjusting portion 23 is fixed to the front support block 35 and the rear support block 37 on the forward front and rear sides of the mounting frame 13, respectively.

그리고 전방 지지블록(35)과 후방 지지블록(37)에는 상기 진동축(21a)의 축선 상에 각각 체결홀(H1)(H2)이 형성되고, 각 체결홀(H1)(H2)에 상기 전진 행정조절너트(N1)와 후진 행정조절너트(N2)가 각각 나사 체결된다. The front supporting block 35 and the rear supporting block 37 are provided with fastening holes H1 and H2 on the axis of the vibrating shaft 21a and are fastened to the fastening holes H1 and H2, The stroke adjusting nut (N1) and the backward stroke adjusting nut (N2) are screwed, respectively.

또한, 상기 연동축(31)은 상기 전진 행정조절너트(N1) 및 후진 행정조절너트(N2)에 슬라이드 가능하게 설치되는데, 상기 연동축(31)의 후단은 상기 진동축(21a)과 연결되고, 선단은 상기 진동핀(11)과 연결된다. The interlocking shaft 31 is slidably installed on the forward stroke adjusting nut N1 and the reverse stroke adjusting nut N2 and the rear end of the interlocking shaft 31 is connected to the oscillation axis 21a , And the tip is connected to the vibration pin (11).

이러한 연동축(31)은 상기 전진 행정조절너트(N1)와 후진 행정조절너트(N2) 사이의 일측에 스토퍼(33)가 일체로 형성된다. The stopper 33 is integrally formed on one side of the interlocking shaft 31 between the forward stroke adjusting nut N1 and the reverse stroke adjusting nut N2.

여기서, 상기 진동핀(11)은 후단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축(31)의 선단부에 형성된 나사홀(NH1)에 나사 체결되고, 상기 진동핀(11)의 나사산에는 상기 연동축(31)에 대한 진동핀(11)의 체결상태를 고정하는 진동핀 고정너트(41)가 체결된다. The vibrating pin 11 is screwed to a threaded hole NH1 formed at the distal end of the interlocking shaft 31 by forming a thread on the outer peripheral surface of the rear end, The vibration pin fixing nut 41 for fixing the fastening state of the vibration pin 11 with respect to the vibration pin 11 is fastened.

또한, 상기 진동축(21a)은 선단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축(31)의 후단부에 형성된 나사홀(NH2)에 나사 체결되고, 상기 진동축(21a)의 나사산에도 상기 연동축(31)에 대한 진동축(21a)의 체결상태를 고정하는 진동축 고정너트(43)가 체결된다. The oscillating shaft 21a is screwed to a threaded hole NH2 formed at the rear end of the interlocking shaft 31 by forming a thread on the outer peripheral surface of the distal end, 31 are fastened to the vibration shaft fixing nut 43 for fixing the fastening state of the vibration shaft 21a.

또한, 도 3을 참조하면, 상기 진동핀(11)은 선단면에 원형의 싱크홈(G)이 형성되는데, 상기 싱크홈(G)은 용접부에 대한 상기 진동핀(11)의 타격면인 선단면에 일정 깊이의 원형홈으로 형성된다. 3, a circular groove G is formed in the front end surface of the vibrating pin 11, and the sink groove G is formed in the shape of a line that is a striking surface of the vibration pin 11 with respect to the welded portion. And is formed into a circular groove having a predetermined depth in the cross section.

즉, 이러한 싱크홈(G)은 용접부의 열손실을 줄이고, 단위면적당 압력을 극대화하여 용접부의 접합성을 향상시킨다.
That is, this sink groove G reduces the heat loss of the welded portion, maximizes the pressure per unit area, and improves the weldability of the welded portion.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치에 적용되는 행정조절부의 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치의 사용 상태도이다. FIG. 4 is an operational state diagram of the stroke adjusting unit applied to the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a state of use of the vibration spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치(1)에 적용되는 행정조절부(23)의 작동과 전체적인 진동 스폿 용접 장치(1)에 의한 진동 스폿 용접 작동을 설명한다. Hereinafter, the operation of the stroke adjusting section 23 applied to the vibration spot welding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention as described above and the vibration spot welding operation by the overall vibration spot welding apparatus 1 will be described .

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치(1)에 적용되는 진동핀(11)의 행정 조절은 상기 행정조절부(23)에서 이루어진다. Referring to FIG. 4, the stroke adjustment of the vibration pin 11 applied to the vibration spot welding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is performed in the stroke adjusting section 23.

도 2에서와 같이, 진동핀(11)의 행정(S)이 풀 스트로크로 이루어지는 상태라면, 상기 행정(S)을 줄이기 위해서는 도 4에서와 같이, 전진 행정조절너트(N1)를 후방으로 더 이동하도록 체결하여 진동핀(11)의 행정을 "ΔS"만큼 미세하게 줄여 스트로크를 조절할 수 있다. 2, if the stroke S of the vibration pin 11 is in the full stroke state, the forward stroke adjusting nut N1 is moved further backward as shown in Fig. 4 in order to reduce the stroke S So that the stroke of the vibration pin 11 can be finely reduced by "? S ".

즉, 도 4에서는 전진 행정조절너트(N1)를 조작하여 진동핀(11)의 행정을 조절하는 예이나, 후진 행정조절너트(N2)를 조작하거나, 전진 및 후진 행정조절너트(N1)(N2)를 동시에 조작하여 원하는 행정(S)을 조절할 수 있으며, 이때, 전진 및 후진 행정조절너트(N1)(N2)를 동시에 조작함에 따라 상기 진동핀(11)의 전체적인 스트로크 위치를 이동시킬 수 도 있다. 4 shows an example in which the stroke of the vibration pin 11 is adjusted by operating the forward stroke adjusting nut N1 or the forward stroke adjusting nut N2 is operated or the forward and backward stroke adjusting screws N1 The entire stroke position of the vibration pin 11 can be moved by simultaneously operating the forward and backward stroke adjusting nuts N1 and N2 at the same time .

그리고 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치(1)를 이용한 진동 스폿 용접 작동은 먼저, 클램퍼(40)를 통하여 접합하고자 하는 2장의 금속판재(P)를 중첩시켜 양측 진동 스폿 용접기(3)(5)의 캡 팁(19) 사이에 위치시킨다. 이러한 상태로, 중첩된 금속판재(P)에 전극봉(17)을 통하여 전류를 인가하여 용접부(W)를 급속 가열한다. 5, the vibration spot welding operation using the vibration spot welding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is performed by first overlapping the two metal plates P to be joined via the clamper 40, And between the cap tips 19 of the vibration spot welder 3 (5). In this state, a current is applied to the overlapped metal plate P through the electrode rod 17 to rapidly heat the welded portion W.

그러면, 용접부(W)는 가열에 의하여 연화되고, 이러한 상태로, 양측 진동 스폿 용접기(3)(5)의 각 진동실린더(21)를 교대로 작동시킨다. Then, the welded portions W are softened by heating, and in this state, the respective vibration cylinders 21 of the two-side vibration spot welders 3 and 5 are alternately operated.

그러면, 양측 진동 스폿 용접기(3)(5)의 각 진동핀(11)은 가열된 용접부(W)에 대하여 교대로 왕복 전후진하여 진입과 이탈을 반복하면서, 용접부(W)가 소성 유동되도록 하고, 각 금속판재(P)는 용접부(W)에서 서로 소성유동에 의해 섞이면서 용접이 이루어진다. Then, each of the vibration pins 11 of the two vibration spot welders 3 and 5 is alternately reciprocated forward and backward with respect to the heated weld W to repeat the entry and departure so that the weld W is subjected to the plastic flow , Each metal plate material P is welded while being mixed with each other by plastic flow in the weld zone W.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 진동 스폿 용접 장치(1)에 의하면, 중첩된 금속판재(P)의 용접부(W)에 열을 가함과 동시에, 진동핀(11)을 통한 연속적인 직선 반복 하중을 가함으로써 용접부(W)에 소성유동을 발생시켜 용접하므로, 아크가 발생하지 않으며, 용접소요시간을 단축할 수 있으며, 용접부(W)의 접합력을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the vibration spot welding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, heat is applied to the welded portion W of the overlapped metal plate material P, It is possible to shorten the time required for welding and to improve the bonding force of the welded portion W. As a result,

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 진동 스폿 용접 장치(1)는 비교적 적은 반복 하중으로 용접부에 소성유동을 발생시키므로 에너지 소모가 적고, 아크에 의하여 용접되기가 어려운 경금속들의 용접도 가능하다.In addition, the vibration spot welding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention generates a plastic flow in a welded portion with a relatively small repetition load, so that it is possible to weld light metals that are less energy consuming and difficult to be welded by an arc.

또한, 용접부(W)에 대한 진동핀(11)의 타격면인 선단면에 싱크홈(G)이 형성되어 용접부(W)의 열손실을 줄이고, 단위면적당 압력을 극대화하여 용접 접합성을 향상시킨다. Further, a sink groove G is formed on the front end face, which is a striking face of the vibrating pin 11 with respect to the welded portion W, to reduce the heat loss of the welded portion W, thereby maximizing the pressure per unit area and improving the weldability.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

1: 진동 스폿 용접 장치
3,5: 진동 스폿 용접기
7,9: 테이블
11: 진동핀
13: 장착 프레임
15: 핀 가이더
17: 전극봉
19: 캡 팁
21: 진동실린더
21a: 진동축
23: 행정조절부
31: 연동축
33: 스토퍼
35,37:전방 및 후방 지지블록
40: 클램퍼
N1,N2: 전진 및 후진 행정조절너트
P: 금속판재
W: 용접부
G: 싱크홈1: Vibration spot welding device
3,5: Vibration spot welder
7,9: Table
11: Vibrating pin
13: Mounting frame
15: pin guider
17: Electrode
19: Cap Tips
21: Vibration cylinder
21a: vibration axis
23:
31: Interlocking shaft
33: Stopper
35, 37: front and rear support blocks
40: clamper
N1, N2: forward and reverse stroke adjustment nut
P: metal plate
W: Weld
G: Sink home

Claims (14)

동일한 구성의 2개의 진동 스폿 용접기가 상호 대응하여 배치되는 진동 스폿 용접장치에 있어서,
상기 진동 스폿 용접기는
장착 프레임;
상기 장착 프레임의 전방에 고정되는 핀 가이더;
상기 핀 가이더의 선단에 장착된 전극봉;
상기 전극봉의 선단에 장착되어 소재의 용접부에 전류를 인가하여 저항열을 발생시키는 캡 팁;
상기 핀 가이더와 상기 전극봉 내부에 삽입된 상태로, 선단이 상기 캡 팁을 관통하여 상기 소재의 용접부에 작용하도록 배치되며, 선단면에 원형의 싱크홈이 형성되는 진동핀;
상기 장착 프레임의 후측에 구성되어 전후진 반복 작동하는 진동축을 갖는 진동실린더;
상기 장착 프레임의 전측에 구성되어 상기 진동축과 연동하는 연동축 상의 스토퍼의 양측에 배치되는 전진 및 후진 행정조절너트를 통하여 상기 연동축과 연결된 상기 진동핀의 행정을 조절하는 행정조절부;
를 포함하는 진동 스폿 용접 장치.In a vibration spot welding apparatus in which two vibration spot welders having the same configuration are arranged corresponding to each other,
The vibration spot welder
Mounting frame;
A pin guider fixed to the front of the mounting frame;
An electrode rod mounted on a tip of the pin guider;
A cap tip mounted on a front end of the electrode rod to generate resistance heat by applying a current to a welded portion of the workpiece;
A vibration pin having a circular sink groove formed on a distal end thereof so that a distal end thereof penetrates the cap tip and acts on a welded portion of the workpiece in a state where the pin guide and the electrode rod are inserted;
A vibration cylinder having a vibration axis which is formed at the rear side of the mounting frame and which operates forward and backward and repeatedly;
A stroke adjusting unit arranged on the front side of the mounting frame and adjusting the stroke of the vibrating pin connected to the interlocking shaft through forward and backward stroke adjusting nuts disposed on both sides of a stopper on the interlocking shaft interlocking with the vibration axis;
And a vibrating spot welding device. 제1항에 있어서,
상기 핀 가이더는
상기 장착 프레임의 전방에 형성되는 전방 프레임 외측에 설치되는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 1,
The pin guide
Wherein the vibration spot welding device is provided outside the front frame formed in front of the mounting frame. 제1항에 있어서,
상기 진동핀은
원형단면의 핀으로 형성되며, 후단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축의 선단부에 형성된 나사홀에 나사 체결되는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 1,
The vibrating pin
And a thread is formed on the outer peripheral surface of the rear end so as to be screwed into a screw hole formed in the distal end of the interlocking shaft. 제3항에 있어서,
상기 2개의 진동 스폿 용접기에 적용되는 각각의 진동핀은
상호 동일한 직경의 원형단면을 갖는 진동 스폿 용접 장치.The method of claim 3,
Each vibrating pin applied to the two vibrating spot welders
A vibration spot welding apparatus having a circular cross section of the same diameter. 제3항에 있어서,
상기 진동핀의 나사산에는 상기 연동축에 대한 진동핀의 체결상태를 고정하는 진동핀 고정너트가 체결되는 진동 스폿 용접장치.The method of claim 3,
And a vibration pin fixing nut for fixing the fastening state of the vibration pin to the interlocking shaft is fastened to the thread of the vibration pin. 제1항 내지 제5항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
상기 싱크홈은
상기 진동핀의 선단면에 일정 깊이의 원형홈으로 형성되는 진동 스폿 용접 장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
The sink groove
And a circular groove having a predetermined depth is formed on the end surface of the vibration fin. 제1항에 있어서,
상기 행정조절부는
상기 장착 프레임의 전방 전후 측에 각각 고정되며, 상기 진동축의 축선 상에 각각 체결홀이 형성되는 전방 및 후방 지지블록;
상기 전방 및 후방 지지블록의 각 체결홀에 나사 체결되는 전진 및 후진 행정조절너트;
상기 전진 및 후진 행정조절너트에 슬라이드 가능하게 설치되어, 후단이 상기 진동축과 연결되고, 선단이 상기 진동핀과 연결되며, 상기 전진 및 후진 행정조절너트 사이의 일측에는 스토퍼가 일체로 형성되는 연동축으로 이루어지는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 1,
The stroke adjusting unit
Front and rear support blocks fixed to front and rear sides of the mounting frame, respectively, and fastening holes are formed on the axis of the vibration axis;
Forward and backward stroke adjustment nuts screwed into the respective fastening holes of the front and rear support blocks;
Wherein a stopper is slidably installed on the forward and backward stroke adjustment nuts, the rear end is connected to the oscillation shaft, the tip is connected to the oscillation pin, and the stopper is integrally formed at one side between the forward and backward stroke adjustment nuts Axis vibration spot welding apparatus. 제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 진동축은
선단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축의 후단부에 형성된 나사홀에 나사 체결되는 진동 스폿 용접 장치.8. The method of claim 1 or 7,
The vibration axis
And a thread is formed on the outer peripheral surface of the tip end so as to be screwed into a screw hole formed at the rear end of the interlocking shaft. 제8항에 있어서,
상기 진동축의 나사산에는 상기 연동축에 대한 진동축의 체결상태를 고정하는 진동축 고정너트가 체결되는 진동 스폿 용접장치.9. The method of claim 8,
And a vibration shaft fixing nut for fixing the fastening state of the vibration shaft to the interlocking shaft is fastened to the thread of the vibration shaft. 동일한 구성의 2개의 진동 스폿 용접기가 상호 대응하여 배치되는 진동 스폿 용접장치에 있어서,
상기 진동 스폿 용접기는
장착 프레임;
상기 장착 프레임의 전방에 형성된 전방 프레임의 외측에 고정 설치되는 핀 가이더;
상기 핀 가이더의 선단에 장착된 전극봉;
상기 전극봉의 선단에 장착되어 소재의 용접부에 전류를 인가하여 저항열을 발생시키는 캡 팁;
상기 핀 가이더와 상기 전극봉 내부에 삽입된 상태로, 선단이 상기 캡 팁을 관통하여 상기 소재의 용접부에 작용하도록 배치되며, 선단면에 원형의 싱크홈이 형성되는 진동핀;
상기 장착 프레임의 후측에 구성되어 전후진 반복 작동하는 진동축을 갖는 진동실린더;
상기 장착 프레임의 전방 전후 측에 각각 고정되며, 상기 진동축의 축선 상에 각각 체결홀이 형성되는 전방 및 후방 지지블록과, 상기 전방 및 후방 지지블록의 각 체결홀에 나사 체결되는 전진 및 후진 행정조절너트와, 상기 전진 및 후진 행정조절너트에 슬라이드 가능하게 설치되어, 후단이 상기 진동축과 연결되고, 선단이 상기 진동핀과 연결되며, 상기 전진 및 후진 행정조절너트 사이의 일측에 스토퍼가 일체로 형성되는 연동축으로 이루어져, 상기 스토퍼의 행정을 제한하는 전진 및 후진 행정조절너트의 위치를 조정하여 상기 진동핀의 행정을 조절하는 행정조절부;
를 포함하는 진동 스폿 용접 장치.In a vibration spot welding apparatus in which two vibration spot welders having the same configuration are arranged corresponding to each other,
The vibration spot welder
Mounting frame;
A pin guider fixedly installed outside a front frame formed in front of the mounting frame;
An electrode rod mounted on a tip of the pin guider;
A cap tip mounted on a front end of the electrode rod to generate resistance heat by applying a current to a welded portion of the workpiece;
A vibration pin having a circular sink groove formed on a distal end thereof so that a distal end thereof penetrates the cap tip and acts on a welded portion of the workpiece in a state where the pin guide and the electrode rod are inserted;
A vibration cylinder having a vibration axis which is formed at the rear side of the mounting frame and which operates forward and backward and repeatedly;
Front and rear support blocks fixed to the front and rear sides of the mounting frame respectively and having fastening holes formed on the axis of the vibration axis, forward and rearward stroke adjustment screws fastened to the fastening holes of the front and rear support blocks, And a stopper slidably installed on the forward and backward stroke adjusting nuts so that a rear end thereof is connected to the oscillation shaft and a tip end thereof is connected to the oscillation pin, and a stopper is integrally formed on one side between the forward and backward stroke adjusting nuts A stroke adjusting unit including an interlocking shaft to adjust the position of the forward and backward stroke adjusting nuts for restricting the stroke of the stopper to adjust the stroke of the vibration pin;
And a vibrating spot welding device. 제10항에 있어서,
상기 진동핀은
후단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축의 선단부에 형성된 나사홀에 나사 체결되고, 상기 진동핀의 나사산에는 상기 연동축에 대한 진동핀의 체결상태를 고정하는 진동핀 고정너트가 체결되는 진동 스폿 용접장치.11. The method of claim 10,
The vibrating pin
And a vibration pin fixing nut is fastened to the screw thread of the vibration pin so as to fix the fastening state of the vibration pin to the interlocking shaft, . 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 2개의 진동 스폿 용접기에 적용되는 각각의 진동핀은
상호 동일한 직경의 원형단면을 갖는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 10 or 11,
Each vibrating pin applied to the two vibrating spot welders
A vibration spot welding apparatus having a circular cross section of the same diameter. 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 싱크홈은
상기 진동핀의 선단면에 일정 깊이의 원형홈으로 형성되는 진동 스폿 용접 장치.The method according to claim 10 or 11,
The sink groove
And a circular groove having a predetermined depth is formed on the end surface of the vibration fin. 제10항에 있어서,
상기 진동축은
선단 외주면에 나사산을 형성하여 상기 연동축의 후단부에 형성된 나사홀에 나사 체결되며, 상기 진동축의 나사산에는 상기 연동축에 대한 진동축의 체결상태를 고정하는 진동축 고정너트가 체결되는 진동 스폿 용접장치.11. The method of claim 10,
The vibration axis
Wherein a thread is formed on the outer peripheral surface of the tip and is screwed into a threaded hole formed in a rear end of the driven shaft, and a threaded shaft of the driven shaft is fastened to a threaded shaft fixing nut for fixing a fastened state of the driven shaft to the driven shaft.
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