KR101616754B1 - 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주조되어 제공되는 베이스 림과 스포크가 형성되고 베이스 림과 맞대어지는 접합 림이 형성된 디스크를 마찰교반접합 방식으로 접합할 수 있게 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치는, 접합부위에 삽입되어 마찰교반접합을 수행하는 접합헤드; 및 접합 림과 베이스 림이 맞대어지도록 고정시키면서 접합부위에 대한 마찰교반접합이 이루어지도록 맞대어진 접합 림과 베이스 림을 회전시키는 지그를 가지는 접합스테이지;를 포함한다.

Description

알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치{FRICTION STIR WELDING DEVICE FOR MANUFACTURING ALUMINIUM WHEEL}
본 발명은 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 림부와 스포크가 형성된 디스크부를 마찰교반접합 방식으로 접합할 수 있게 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치에 관한 것이다.
일반적으로 완성 차 조립 시 타이어가 장착되는 로드 휠(road wheel; 이하 "휠"이라 한다.)이 적용되며, 휠은 스틸 소재로 제작되는 스틸 휠과 알루미늄 소재로 제작되는 알루미늄 휠로 구분된다.
전술한 휠 중 알루미늄 휠은 다양한 방법으로 제조되고 있으며, 그 일례로는 "대한민국 공개특허 제 2007-0053380 호"를 들 수 있다. "대한민국 공개특허 제 2007-0053380 호"에서는 허브, 스포크 및 휠림접합부가 일체로 형성된 휠 본체부와 휠 림부를 마찰교반접합 방식으로 접합하여 제작된 알루미늄 휠이 개시되어 있다.
이렇게 마찰교반접합 방식으로 제조된 알루미늄 휠은 MIG 용접과 달리 높은 온도까지 올라가지 않기 때문에 열에 의한 영향이 상대적으로 낮아 기계적 강도의 저하 및 용접부위의 결함이 없는 접합부위를 가지게 된다. 그리고 접합부위에 대한 접합이 짧은 시간에 이루어지기 때문에 MIG 용접에 비하여 생산성 향상을 도모할 수 있게 한다.
그러나 전술한 마찰교반접합의 이점에도 불구하고 휠 전용 마찰교반접합 장치는 아직 개발되지 않고 있는 실정이다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 제 2007-0053380호(공개일자: 2007. 05. 25, 명칭: 알루미늄 휠의 접합구조 및 방법)가 있다.
본 발명은 주조되어 제공되는 베이스 림과 스포크가 형성되고 베이스 림과 맞대어지는 접합 림이 형성된 디스크를 마찰교반접합 방식으로 접합할 수 있게 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 디스크에 형성된 접합 림과 베이스 림이 맞대어진 접합대상물의 접합부위를 접합하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치에 있어서, 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치는, 접합부위에 삽입되어 마찰교반접합을 수행하는 접합헤드; 및 접합 림과 베이스 림이 맞대어지도록 고정시키면서 접합부위에 대한 마찰교반접합이 이루어지도록 맞대어진 접합 림과 베이스 림을 회전시키는 지그를 가지는 접합스테이지;를 포함할 수 있다.
또한 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치는, 접합헤드 및 접합스테이지가 고정 및 지지되는 프레임;을 더 포함하며, 프레임은; 접합스테이지가 고정 및 지지되는 베드; 베드의 상부에 이격 배치되며 접합헤드가 고정 및 지지되는 크로스 빔; 및 베드의 상부면 양측에서 크로스 빔 측으로 연장되어 크로스 빔을 지지하는 컬럼;을 포함할 수 있다.
구체적으로 접합헤드는, 마찰교반접합용 툴이 장착되는 스핀들 어셈블리; 및스핀들 어셈블리는 상하로 이송시키는 Z축 이송 어셈블리;를 포함할 수 있다.
구체적으로 접합스테이지는 지그 이송대를 더 포함하며, 지그 이송대는, 접합스테이지가 고정 및 지지되는 베드의 상부면 상에 배치되어 지그를 마찰교반접합 작업위치로 안내하는 Y축 이송 어셈블리; 및 Y축 이송 어셈블리에 탑재되고 접합헤드에 장착되는 마찰교반접합용 툴이 접합부위의 외주 측 또는 접합부위의 내주 측으로 삽입될 수 있도록 지그의 각도를 조절하는 틸팅 어셈블리;를 포함할 수 있다.
Y축 이송 어셈블리는, 베드의 상부면 타측에 고정 배치되는 Y축 서보모터; Y축 서보모터에 결합되면서 상기 베드의 일측으로 연장되는 Y축 볼 스크류; Y축 볼 스크류의 양측에 나란히 배치되도록 베드에 장착되는 Y축 엘엠 가이드; 양단에 인접한 하부면이 Y축 엘엠 가이드에 슬라이딩 가능하게 장착되고 하부면 중앙에는 Y축 볼 스크류에 결합되는 Y축 너트블록이 장착되는 Y축 슬라이더;를 포함할 수 있다.
틸팅 어셈블리는, Y축 슬라이더에 탑재되는 틸팅 플레이트; 원판 형상을 가지며 배면이 틸팅 플레이트의 정면과 마주하게 틸팅 플레이트에 탑재되는 턴 테이블; 및 틸팅 플레이트의 각도를 조절하는 각도 조절수단;을 포함할 수 있다.
구체적으로 틸팅 플레이트는 틸팅 프레임부에 선회가능하게 탑재되며, 틸팅 프레임부는, Y축 슬라이더의 상부면 상에 고정 장착되는 바닥 플레이트; 및 바닥 플레이트의 양측에 일체로 형성되는 측벽 플레이트;를 포함하며, 틸팅 플레이트는 틸팅 프레임부의 전방 및 후방 측으로 선회될 수 있도록 하부가 바닥 플레이트의 상부면 상에 선회가능하게 장착될 수 있다.
더 구체적으로 턴 테이블의 배면 회전중심부에는 턴 테이블 회전축의 일단이 고정 장착되고 턴 테이블 회전축의 타단은 틸팅 플레이트를 관통하여 연장되며, 턴 테이블은 틸팅 플레이트의 배면 상에 고정 장착되고 턴 테이블 회전축과 동력전달수단에 의해 연결되는 턴 테이블 서보모터에 의해 회전될 수 있다.
각도 조절수단은, 각각의 측벽 플레이트의 상부에 배치되면서 측벽 플레이트의 길이방향를 따라 연장되는 각도 조절 볼 스크류; 어느 하나의 각도 조절 볼 스크류에 결합되는 각도 조절 서보모터; 각각의 측벽 플레이트의 내측면과 마주하는 틸팅 플레이트의 일단 및 타단에 선회가능하게 장착됨과 아울러 인접한 각도 조절 볼 스크류에 결합되는 각도 조절 너트블록; 및 어느 하나의 각도 조절 볼 스크류와 결합되는 각도 조절 서보모터의 구동력을 또 다른 각도 조절 볼 스크류 측으로 전달하는 동력전달 축;을 포함할 수 있다.
구체적으로 동력전달 축의 일단은 어느 하나의 측벽 플레이트에 회전가능하게 배치되고 동력전달 축의 타단은 또 다른 측벽 플레이트에 회전가능하게 배치되며, 서로 교차하는 동력전달 축의 일단과 어느 하나의 각도 조절 볼 스크류와, 서로 교차하는 동력전달 축의 타단과 또 다른 각도 조절 볼 스크류는 서로 교차하는 두축 사이에 운동을 전달하는 동력전달수단에 의해 연동가능하게 연결될 수 있다.
지그는, 턴 테이블에 상기 접합 림과 베이스 림이 맞대어진 접합대상물을 고정시킬 수 있도록 턴 테이블의 정면 상에 적어도 3개 이상 배치되는 클램프 조; 및 접합대상물을 고정 및 해제시킬 수 있도록 클램프 조를 연동되게 작동시키는 클램프 조 작동 어셈블리;를 포함할 수 있다.
구체적으로 클램프 조는 턴 테이블의 회전중심부에서 턴 테이블의 외주 측으로 연장됨과 아울러 턴 테이블의 회전중심부를 향해 조여지거나 또는 턴 테이블의 외주 측으로 향해 이동가능하게 배치될 수 있다.
더 구체적으로 턴 테이블의 정면에는 클램프 조를 안내하는 슬라이딩 블록이 등각도 간격으로 장착되고, 클램프 조에는 슬라이딩 블록에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 슬라이딩 홈이 형성되며, 접합대상물의 디스크 표면부분이 밀착되는 각각의 클램프 조의 일측면 연장단에는 접합대상물 고정 시 디스크의 외경 측에 걸쳐지는 걸림돌기가 장착될 수 있다.
더 구체적으로 각각의 클램프 조의 슬라이딩 홈 내부에는 슬라이딩 블록에 간섭되지 않게 일단이 턴 테이블에 걸쳐지고 타단은 클램프 조에 걸쳐지는 원통형의 코일 스프링이 장착될 수 있다.
클램프 조 작동 어셈블리는, 턴 테이블 회전축을 따라 회전하면서 턴 테이블의 정면 내측에서 정면 외측으로 출몰 가능하게 턴 테이블에 탑재되고, 각각의 클램프 조를 턴 테이블의 회전중심부 측으로 이동시켜 클램프 조들에 의해 접합대상물이 고정되게 하는 연동 플레이트; 및 각각의 클램프 조에 의해 접합대상물이 고정될 수 있도록 연동 플레이트를 가압하는 가압 실린더;를 포함할 수 있다.
구체적으로 연동 플레이트는 연동 플레이트를 가압하는 가압 실린더의 작동에 의해 턴 테이블의 정면 외측으로 돌출되어 클램프 조들을 턴 테이블의 회전중심부 측으로 이동시켜 접합대상물이 고정되게 하고, 연동 플레이트의 정면 상에는 각각의 클램프 조의 시작단에 걸쳐지는 가압돌기가 고정 장착되고, 가압돌기에는 가압돌기의 연장단에서 연동 플레이트의 회전중심부 측으로 경사지게 연장되는 가압 경사면이 형성되며, 각각의 클램프 조의 시작단에는 가압 경사면에 걸쳐지면서 가압 실린더에 의해 턴 테이블 정면 측으로 돌출되는 연동 플레이트에 의해 가압 경사면을 따라 안내되는 가압핀이 장착될 수 있다.
구체적으로 연동 플레이트의 배면 회전중심부에는 일단이 장착되고 타단은 턴 테이블 및 틸팅 플레이트에 간섭되지 않게 관통됨과 턴 테이블 회전축의 회전중심부를 길이방향을 관통하는 스플라인축이 장착되며, 턴 테이블 회전축에는 스플라인축이 회전 및 슬립운동 가능하게 끼워질 수 있도록 스플라인 홈이 형성될 수 있다.
구체적으로 가압 실린더는 연동 플레이트 측으로 실린더로드가 신장되도록 틸팅 플레이트의 배면 상에 고정 장착되며, 가압 실린더는 접합대상물 고정에서부터 접합대상물에 대한 마찰교반접합 완료 시 까지 실린더로드를 신장시켜 연동 플레이트를 가압할 수 있다.
더 구체적으로 지그는 마찰교반접합 시 클램프 조에 의해 턴 테이블에 고정된 접합대상물의 방사상 하부에 밀착되어 접합대상물이 처짐을 방지하는 받침롤러;를 더 포함하며, 받침롤러는 틸팅 플레이트의 정면 하부에 고정 장착된 승강실린더에 의해 승강가능하게 배치됨과 아울러 승강실린더의 작동에 의해 승강하는 승강실린더로드에 회전가능하게 배치될 수 있다.
더 구체적으로 지그는 마찰교반접합 시 접합대상물의 베이스 림을 접합 림에서 이격되지 않도록 베이스 림을 지지하는 다수의 지지롤러;를 더 포함하며, 지지롤러는 베이스 림의 굴곡부 또는 베이스 림의 타단에 밀착되어 회전되며, 각각의 지지롤러는 틸팅 플레이트의 테두리를 따라 고정 장착되는 지지실린더의 지지실린더로드에 회전가능하게 장착될 수 있다.
더 구체적으로 턴 테이블에는 접합대상물의 유무를 감지하는 감지센서가 장착될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치에 의하면, 주조되어 제공되는 베이스 림과 스포크가 형성되고 베이스 림과 맞대어지는 접합 림이 형성된 디스크를 마찰교반접합 방식으로 접합할 수 있기 때문에 휠 제조공정의 단축 및 접합의 균일성을 도모할 수 있게 하는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 알루미늄 휠의 구성을 나타낸 도면이며,
도 2는 본 발명과 관련된 알루미늄 휠의 구성을 나타낸 사진이고,
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치를 개략적으로 나타낸 측면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치를 개략적으로 나타낸 정면도이고,
도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 틸팅 어셈블리를 확대하여 나타낸 도면으로서, 도 5는 틸팅 어셈블리의 측면도이고, 도 6는 틸팅 어셈블리의 평면도이며,
도 7은 도 3에 도시된 지그를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 8은 도 7에 도시된 클램프 조를 확대하여 나타낸 도면이며, 그리고
도 9는 도 7에 도시된 클램프 조 작동 어셈블리를 확대하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 일반적인 알루미늄 휠의 구성을 나타낸 도면이며, 그리고 도 2는 본 발명과 관련된 알루미늄 휠의 구성을 나타낸 도면으로서, 종래 알루미늄 휠은 누구나 알 수 있듯이 둘레에 타이어(도시되지 않음)가 끼워지는 환형의 림(2)과, 타이어의 내경측에서 알루미늄 휠의 외면을 이루는 디스크(1)로 이루어진다.
디스크(1)는 도시된 바와 같이 허브(3)와, 허브(3)의 외측면 상에서 방사형으로 연장되는 다수의 스포크(5)를 포함하며, 림(2)은 내주면 상에 스포크(5)들의 연장단이 연결되는 아우터 림부(4)와, 아우터 림부(4)에서 스포크(5)에 대향하는 방향으로 연장되는 이너 림부(6)를 포함한다.
이에 비해, 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치(100; 도 3 참조)에 의해 접합되는 접합대상물(10), 즉 알루미늄 휠은 도 2에 도시된 바와 같이 관통공이 형성된 허브(13)와, 허브(13)의 외측면 상에서 방사형으로 연장되는 다수의 스포크(15)와, 스포크(15)들의 외측을 감싸는 접합 림(17)으로 구성된 디스크(11), 및 일단이 접합 림(17)의 연장단과 맞대어져 마찰교반 접합되는 환형의 베이스 림(12)을 포함한다.
여기서 접합 림(17)과 베이스 림(12)은 마찰교반 접합되어 둘레에 타이어가 끼워지는 하나의 림(rim)을 이루게 된다.
그리고 마찰교반접합 시 베이스 림(12)은 접합 림(17)에 가용접된 상태로 후술하는 마찰교반접합 장치(100)에 탑재되거나, 또는 베이스 림(12)이 접합 림(17)에 가조립된 상태로 후술하는 마찰교반접합 장치(100)에 탑재되는데, 본 발명에서는 베이스 림(12)과 접합 림(17)을 가조립시킬 수 있다면 가조립형태 및 가조립 구성을 한정하지는 않는다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치(100)는 접합 림(17; 도 2 참조)과 베이스 림(12; 도 2 참조)이 맞대어진 접합부위에 삽입되어 마찰열을 발생시켜 접합부위에 대한 마찰교반접합을 수행하는 접합헤드(110), 및 접합 림(17)과 베이스 림(12)이 맞대어지도록 고정시키면서 접합부위 전체에 마찰교반접합이 수행되도록 맞대어진 접합 림(17)과 베이스 림(12)을 회전시키는 접합스테이지(130)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치(100)는 접합헤드(110), 및 접합스테이지(130)가 고정 및 지지되는 프레임(101)을 더 포함한다.
프레임(101)은 베드(102)와 베드(102)의 상부에 이격 배치되는 크로스 빔(103)과, 베드(102)의 상부면 양측에서 크로스 빔(103)의 양단에 인접한 하부면까지 연장되어 크로스 빔(103)을 지지하는 컬럼(104)을 포함한다.
이와 같이 형성된 베드(102)의 상부면에는 접합스테이지(130)가 고정 및 지지되며, 크로스 빔(103)에는 접합헤드(110)가 고정 및 지지된다.
접합헤드(110)는 마찰교반접합용 툴(T)이 장착되는 스핀들 어셈블리(118), 및 스핀들 어셈블리(118)를 상하로 수직하게 이송시키는 Z축 이송 어셈블리(111)를 포함한다.
Z축 이송 어셈블리(111)는 배면이 크로스 빔(103)의 일측면 상에 고정되고 전면 상부에 Z축 서보모터(112)가 고정 장착되는 Z축 고정 플레이트(113)와, 통상의 커플링을 매개로 Z축 서보모터(112)에 결합되고 Z축 고정 플레이트(113)의 수직한 길이방향을 따라 연장되는 Z축 볼 스크류(114)와, Z축 볼 스크류(114)의 양측에 나란히 배치되도록 Z축 고정 플레이트(113)에 장착되는 Z축 엘엠 가이드(115), 및 양단에 인접한 타측면이 Z축 엘엠 가이드(115)에 슬라이딩 가능하게 장착되고 타측면 중앙에는 Z축 볼 스크류(114)에 결합되는 Z축 너트블록(116)이 장착된 Z축 슬라이더(117)를 포함한다. 이때 Z축 슬라이더(117)에는 스핀들 어셈블리(118)가 탑재되며, 스핀들 어셈블리(118)가 탑재된 Z축 슬라이더(117)의 구동은 공지의 기술이므로 본 발명에서는 상세한 설명은 생략한다.
스핀들 어셈블리(118)는 Z축 슬라이더(117)에 수직하게 고정 장착되는 스핀들 하우징(119)과, 스핀들 하우징(119)의 수직한 길이방향을 따라 연장되고 스핀들 하우징(119) 내에 회전가능하게 배치되는 스핀들(120), 및 스핀들(120)에 회전력을 전달하는 접합 서보모터(121)를 포함한다.
접합 서보모터(121)는 도시된 바와 같이 스핀들 하우징(119) 및 스핀들(120)에 간섭되지 않게 스핀들 하우징(119)의 상부에 인접한 Z축 슬라이더(117)에 고정 장착되며, 스핀들(120)에 회전력을 전달할 수 있도록 통상의 동력전달수단, 예를 들면 타이밍벨트와 타이밍풀리와 같은 동력전달수단에 의해 스핀들 하우징(119) 상부로 노출된 스핀들(120)의 상부와 연결된다.
그리고 스핀들 하우징(119)의 하부 측으로 연장된 스핀들(120)의 하부에는 통상의 척(chuck)을 매개로 마찰교반접합용 툴(T)이 장착되는데, 마찰교반용 툴(T)은 마찰교반접합 시 스핀들(120)을 고속으로 회전시키는 접합 서보모터(121)의 작동에 의해 스핀들(120)을 따라 고속으로 회전하면서 Z축 이송 어셈블리(111)의 작동에 의해 접합 림(17)과 베이스 림(12)이 맞대어진 접합부위에 삽입된다.
한편, 접합스테이지(130)는 접합대상물, 즉 접합 림(17)과 베이스 림(12)의 접합부위가 맞대어지도록 고정시키면서 접합부위가 맞대어진 접합 림(17)과 베이스 림(12)을 회전시키는 지그(152)와, 접합부위가 맞대어지도록 고정된 접합 림(17)과 베이스 림(12)을 마찰교반접합 작업위치로 안내함과 아울러 접합부위의 외측 및 접합부위의 내측과 마찰교반접합용 툴(T)이 마주하여 삽입될 수 있도록 지그(152)의 각도를 조절하는 지그 이송대(131)를 포함한다.
지그 이송대(131)는 베드(102)의 상부면 상에 배치되고 지그(152)를 마찰교반접합 장치(100)의 전후로 수평하게 이송시키는 Y축 이송 어셈블리(132)와, Y축 이송 어셈블리(132)에 탑재되고 지그(152)의 각도를 조절하는 틸팅 어셈블리(138)를 포함한다.
Y축 이송 어셈블리(132)는 베드(102)의 상부면 타측에 고정 배치되는 Y축 서보모터(133)와, 통상의 커플링을 매개로 Y축 서보모터(133)에 결합되면서 베드(102)의 일측으로 수평하게 연장되는 Y축 볼 스크류(134)와, Y축 볼 스크류(134)의 양측에 나란히 배치되도록 베드(102)에 장착되는 Y축 엘엠 가이드(135), 및 양단에 인접한 하부면이 Y축 엘엠 가이드(135)에 슬라이딩 가능하게 장착되고 하부면 중앙에는 Y축 볼 스크류(134)에 결합되는 Y축 너트블록(136)이 장착된 Y축 슬라이더(137)를 포함한다(도 3 참조). 이때 Y축 슬라이더(137)에는 틸팅 어셈블리(138)가 탑재되며, 틸팅 어셈블리(138)가 탑재된 Y축 슬라이더(137)의 구동은 공지의 기술이므로 본 발명에서는 상세한 생략한다.
도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 틸팅 어셈블리를 확대하여 나타낸 도면으로서, 틸팅 어셈블리(138)는 틸팅 플레이트(139), 틸팅 플레이트(139)에 탑재되는 턴 테이블(143), 및 틸팅 플레이트(139)의 각도를 조절하는 각도 조절수단(147)을 포함한다.
틸팅 플레이트(139)는 수직한 판 형상을 가지면서 틸팅 프레임부(140)에 선회가능하게 장착된다. 틸팅 플레이트(139)가 장착되는 틸팅 프레임부(140)는 Y축 슬라이더(137)의 상부면 상에 고정 장착되는 바닥 플레이트(141)와, 바닥 플레이트(141)의 양측에 일체로 형성되는 측벽 플레이트(142a, 142b)를 포함한다. 이때 틸팅 플레이트(139)는 양단이 측벽 플레이트(142a, 142b)의 내측에 간섭되지 않게 배치되면서 각도 조절수단(147)의 작동에 의해 틸팅 프레임부(140)의 개방된 전방 및 후방 측으로 선회될 수 있도록 하부가 바닥 플레이트(141)의 상부면 상에 선회가능하게 장착된다.
턴 테이블(143)은 마찰교반접합 장치(100)를 정면에서 봤을 때 원판 형상을 가지며 배면이 틸팅 플레이트(139)의 정면과 마주하게 배치된다. 이러한 턴 테이블(143)의 배면 회전중심부에는 도시된 바와 같이 턴 테이블 회전축(144; 도 7 참조)의 일단이 고정 장착되는데, 이때 턴 테이블 회전축(144)의 타단은 틸팅 플레이트(139)를 관통하여 틸팅 플레이트(139)의 배면 외측으로 연장된다. 그리고 턴 테이블(143)은 틸팅 플레이트(139)의 배면 상에 고정 장착된 턴 테이블 서보모터(145)에 의해 회전되는데, 턴 테이블 서보모터(145)의 로터는 동력전달수단, 예를 들면 기어(gear)에 의해 턴 테이블 회전축(144)과 연결된다. 그리고 턴 테이블(143)에는 접합대상물(10)을 감지하는 감지센서(146)가 장착된다.
한편, 각도 조절수단(147)은 도 5b에 도시된 바와 같이 각각의 측벽 플레이트(142a, 142b)의 상부에 배치되면서 측벽 플레이트(142a, 142b)의 길이방향을 따라 연장되는 각도 조절 볼 스크류(148a, 148b)와 통상의 커플링을 매개로 어느 하나의 각도 조절 볼 스크류(148a)에 결합되는 각도 조절 서보모터(149)와, 각각의 측벽 플레이트(142a, 142b)의 내측면과 마주하는 틸팅 플레이트(139)의 일단 및 타단에 선회가능하게 장착됨과 아울러 인접한 각도 조절 볼 스크류(148a, 148b)에 결합되는 각도 조절 너트블록(150a, 150b), 및 어느 하나의 각도 조절 볼 스크류(148a)와 결합된 각도 조절 서보모터(149)의 구동력을 또 다른 각도 조절 볼 스크류(148b) 측으로 전달하는 동력전달 축(151)을 포함한다.
동력전달 축(151)은 도시된 바와 같이 선회하는 틸팅 플레이트(139)에 간섭되지 않게 일단은 어느 하나의 측벽 플레이트(142a)에 회전가능하게 배치되고 타단은 또 다른 측벽 플레이트(142b)에 회전가능하게 배치된다. 이때 서로 교차하는 동력전달 축(151)의 일단과 어느 하나의 각도 조절 볼 스크류(148a), 그리고 서로 교차하는 동력전달 축(151)의 타단과 또 다른 각도 조절 볼 스크류(148b)는 서로 교차하는 두축 사이에서 운동을 전달할 수 있는 동력전달수단, 예를 들면 베벨기어와 같은 동력전달수단에 의해 서로 연동가능하게 연결된다.
즉, 각각의 각도 조절 볼 스크류(148a, 148b)는 동력전달 축(151)에 의해 같은 방향으로 회전되도록 연동되며, 연동하는 각각의 각도 조절 볼 스크류(148a, 148b)에 결합된 각도 조절 너트블록(150a, 150b)은 각도조절 볼 스크류(148a, 148b)의 길이방향을 따라 안내된다. 그 결과 각각의 각도 조절 너트블록(150a, 150b)에 일단 및 타단이 연결된 틸팅 플레이트(139)는 틸팅 프레임부(140)의 개방된 전방 및 후방 측으로 선회된다. 이렇게 선회되는 틸팅 플레이트(139)에 의해 틸팅 플레이트(139)에 탑재되는 지그(152)는 각도 조절되며, 지그(152)의 각도조절에 따라 지그(152)에 탑재된 접합대상물(10)의 외주 측 접합부위 및 접합대상물(10)의 내주 측 접합부위는 접합헤드(110)에 장착된 마찰교반접합용 툴(T)이 삽입되도록 마주하게 된다.
한편, 지그(152)는 도 7에 도시된 바와 같이 접합대상물(10)의 접합부위에 대한 마찰교반접합 시 턴 테이블(143)에 접합대상물(10)을 고정시키는 다수의 클램프 조(153)와, 접합대상물(10)을 고정 및 해제시킬 수 있도록 클램프 조(153)를 연동되게 작동시키는 클램프 조 작동 어셈블리(158)를 포함한다.
클램프 조(153)는 접합대상물(10)의 디스크(11)를 턴 테이블(143)에 고정시키거나 고정을 해제하는 것으로, 클램프 조(153)는 도 8에 도시된 바와 같이 턴 테이블(143)의 회전중심부에서 턴 테이블(143)의 외주 측으로 연장되는 사각 바(bar) 형상을 가지며, 턴 테이블(143)의 정면 상에 등각도 간격으로 적어도 3개 이상이 배치되는 것이 바람직하다.
이렇게 배치된 클램프 조(153)는 턴 테이블(143)의 회전중심부를 향해 조여지거나 또는 턴 테이블(143)의 외주 측을 향해 이동가능하게 배치되는데, 이를 위해서 턴 테이블(143)의 정면에는 각각의 클램프 조(153)를 안내하는 슬라이딩 블록(154)이 등각도 간격으로 장착되며 클램프 조(153)에는 슬라이딩 블록(154)에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 슬라이딩 홈(155)이 형성된다. 이때 슬라이딩 홈(155)의 길이는 슬라이딩 블록(154)의 길이보다 긴 길이를 가지며, 슬라이딩 블록(154)과 슬라이딩 홈(155)은 서로 이탈되지 않으면서 슬라이딩운동 가능하게 통상의 더브테일 이음(dovetail joint) 방식으로 연결된다.
그리고 접합대상물(10)의 디스크(11) 표면부분이 밀착되는 각각의 클램프 조(153)의 일측면 연장단에는 접합대상물(10) 고정 시 디스크(11)의 외경 측에 걸쳐지는 걸림돌기(156)가 장착되며, 각각의 클램프 조(153)의 슬라이딩 홈(155) 내부에는 슬라이딩 블록(154)에 간섭되지 않게 일단이 턴 테이블(143)에 걸쳐지고 타단은 클램프 조(153)에 걸쳐지는 원통형의 코일 스프링(157)이 장착된다. 이렇게 장착된 코일 스프링(157)은 디스크(11) 고정 시 외력에 의해 턴 테이블(143)의 회전중심부를 향해 조여지는 클램프 조(153)에 의해 신장되었다가 클램프 조(153)를 조이는 압력이 해제되면 복원되면서 클램프 조(153)를 턴 테이블(143)의 외주 측으로 이동시킨다.
도 9는 도 7에 도시된 클램프 조 작동 어셈블리를 확대하여 나타낸 도면으로서, 클램프 조 작동 어셈블리(158)는 클램프 조(153)들을 턴 테이블(143)의 회전중심부 측으로 이동시켜 클램프 조(153)들에 의해 접합대상물(10)이 고정되게 하는 연동 플레이트(159)와, 클램프 조(153)들에 의해 접합대상물(10)이 고정될 수 있도록 연동 플레이트(159)를 가압하는 가압 실린더(165)를 포함한다.
연동 플레이트(159)는 턴 테이블(143)의 정면 회전중심부 내측에서 정면 외측으로 출몰 가능하게 턴 테이블(143)에 탑재된다. 이러한 연동 플레이트(159)는 가압 실린더(165)의 작동에 의해 턴 테이블(143)의 정면 외측으로 돌출되어 클램프 조(153)들을 턴 테이블(143)의 회전중심부 측으로 이동시키는데, 이를 위해서 연동 플레이트(159)의 정면 상에는 각각의 클램프 조(153)의 시작단, 즉 턴 테이블(143)의 회전중심부에 인접하게 배치되는 클램프 조(153)의 연장단에 걸쳐지는 가압돌기(160)들이 고정 장착된다. 이때 가압돌기(160)에는 가압돌기(160)의 연장단에서 연동 플레이트(159)의 회전중심부 측으로 경사지게 연장되는 가압 경사면(161)이 형성되는데, 각각의 클램프 조(153)의 시작단에는 가압 경사면(161)에 걸쳐지면서 가압 실린더(165)에 의해 턴 테이블(143) 정면 외측으로 돌출되는 연동 플레이트(159)에 의해 가압 경사면(161)을 따라 안내되는 가압핀(162)이 장착된다.
즉 가압 실린더(165)의 작동에 의해 연동 플레이트(159)가 가압되면 연동 플레이트(159)는 턴 테이블(143)의 정면 외측으로 돌출되는데, 이때 가압핀(162)은 가압 경사면(161)을 따라 연동 플레이트(159)의 회전중심부 측으로 안내되고, 가압핀(162)이 연동 플레이트(159)의 회전중심부 측으로 안내됨에 따라 각각의 클램프 조(153)는 턴 테이블(143)의 회전중심부 측으로 이동하면서 접합대상물(10)을 턴 테이블(143)에 고정시킨다. 그리고 가압 실린더(165)의 작동에 의해 연동 플레이트(159)에 가해지는 압력이 해제되면 각각의 클램프 조(153)는 코일 스프링(157)의 복원력에 의해 턴 테이블(143)의 외주 측으로 이동하면서 접합대상물(10)의 고정을 해제한다.
한편, 연동 플레이트(159)는 턴 테이블 회전축(144)을 따라 회전하면서 전술한 바와 같이 턴 테이블(143)의 정면 내측에서 정면 외측으로 출몰 가능하게 연결되는데, 이를 위해서 연동 플레이트(159)에는 스플라인축(163)이 장착된다. 스플라인축(163)은 도시된 바와 같이 일단이 연동 플레이트(159)의 배면 회전중심부에 장착되고 타단은 턴 테이블(143), 틸팅 플레이트(139) 및 턴 테이블 회전축(144)을 관통하여 연장된다. 이때 스플라인축(163)은 턴 테이블(143) 및 틸팅 플레이트(139)에 간섭되지 않게 관통됨과 아울러 턴 테이블 회전축(144)의 회전중심부를 길이 방향으로 관통하는데, 턴 테이블 회전축(144)에는 스플라인축(163)이 회전 및 슬립운동 가능하게 끼워지는 스플라인 홈(도시되지 않음)이 턴 테이블 회전축(144)의 일단에서부터 타단까지 턴 테이블 회전축(144)의 회전중심부의 길이방향을 따라 형성된다.
그리고 가압 실린더(165)는 연동 플레이트(159) 측으로 실린더로드(166)가 신장되도록 턴 테이블 서보모터(145)에 간섭되지 않게 틸팅 플레이트(139)의 배면 상에 고정 장착된다. 이렇게 배치된 가압 실린더(165)는 접합대상물(10) 고정에서부터 접합대상물(10)의 접합부위에 대한 마찰교반접합 완료 시 까지 실린더로드(166)를 신장시켜 연동 플레이트(159)를 가압한다.
한편, 지그(152)는 클램프 조(153)에 의해 턴 테이블(143)에 고정된 접합대상물(10)의 접합부위에 대한 마찰교반접합 시 접합대상물(10)의 회전에 간섭되지 않게 접합대상물(10)의 방사상 하부에 밀착되어 회전하는 받침롤러(167)를 더 포함하는데, 받침롤러(167)는 도시된 바와 같이 턴 테이블(143)에 간섭되지 않게 틸팅 플레이트(139)의 정면 하부에 고정 장착된 승강실린더(168)에 의해 승강가능하게 배치되는데, 받침롤러(167)는 승강실린더(168)의 작동에 의해 승강하는 승강실린더로드(169)에 회전가능하게 장착되어 마찰교반접합 시 접합대상물(10)이 자중에 의해 처지는 것을 방지한다.
또한 지그(152)는 마찰교반접합 시 접합대상물(10)의 베이스 림(12)이 접합 림(17)에서 이격되지 않도록 베이스 림(12)을 지지하는 다수의 지지롤러(170)를 더 포함한다. 지지롤러(170)는 베이스 림(12)의 회전에 간섭되지 않게 베이스 림(12)의 굴곡부(19; 도 2 참조) 및 베이스 림(12)의 타단에 밀착되어 회전되는데, 이렇게 배치되는 다수의 지지롤러(170)는 도시된 바와 같이 틸팅 플레이트(139)의 테두리를 따라 고정 장착되는 다수의 지지실린더(171)의 지지실린더로드(172)에 회전가능하게 장착된다. 즉 지지롤러(170)는 지지실린더로드(172)를 신장 및 복원시키는 지지실린더(171)의 작동에 의해 베이스 림(12)에 밀착되어 베이스 림(12)을 지지한다.
그리고 지그(152)는 연동 플레이트(159) 및 클램프 조(153)의 작동에 간섭되지 않게 턴 테이블(143)의 정면 회전중심부에 고정 장착되어 접합대상물(10)의 디스크(11)의 허브(13)에 형성된 관통공에 끼워지는 끼움부재(도시되지 않음)가 장착될 수 있다.
하기에는 전술한 바와 같이 형성된 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치의 작동상태를 간략하게 설명한다.
먼저, 디스크(11)의 접합 림(17)에 베이스 림(12)을 가용접 또는 가조립시킨 상태의 접합대상물(10)을 지그(152)에 고정시킨다. 접합대상물(10)이 지그(152)에 고정되면, 틸팅 플레이트(139)에 탑재된 접합대상물(10)의 외주 측 접합부위가 마찰교반접합용 툴(T)과 마주하도록 틸팅 플레이트(139)를 수직하게 선회시킨다.
전술한 바와 같이 마찰교반접합용 툴(T)과 틸팅 플레이트(139)에 탑재된 접합대상물(10)의 외주 측 접합부위가 마주하게 배치되면, 접합대상물(10)의 외주 측 접합부위에 대한 마찰교반접합을 위해 마찰교반접합용 툴(T) 및 턴 테이블(143)을 회전시킨다. 그리고 턴 테이블(143)을 따라 접합대상물(10)이 회전하면 회전하는 마찰교반접합용 툴(T)을 접합대상물(10)의 외주 측 접합부위에 진입시키는데, 이때 접합대상물(10)이 회전함에 따라 접합대상물(10) 외주 측 접합부위에 대한 마찰교반접합이 수행된다.
한편, 접합대상물(10)의 외주 측 접합부위에 대한 마찰교반접합이 완료되면, 틸팅 플레이트(139)에 탑재된 접합대상물(10)의 내주 측 접합부위가 마찰교반접합용 툴(T)과 마주하도록 틸팅 플레이트(139)를 틸팅 프레임부(140)의 후방 측으로 선회시킨다.
전술한 바와 같이 마찰교반접합용 툴(T)과 틸팅 플레이트(139)에 탑재된 접합대상물(10)의 내주 측 접합부위가 마주하게 배치되면, 접합대상물(10)의 내주 측 접합부위에 대한 마찰교반접합을 위해 다시 마찰교반접합용 툴(T) 및 턴 테이블(143)을 회전시킨다. 그리고 턴 테이블(143)을 따라 접합대상물(10)이 회전하면 회전하는 마찰교반접합용 툴(T)을 접합대상물(10)의 내주 측 접합부위에 진입시켜 접합대상물(10) 내주 측 접합부위에 대한 마찰교반접합을 수행하여 알루미늄 휠 제조를 완료한다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치(100)는 주조되어 제공되는 베이스 림(12)과 베이스 림(12)과 맞대어지는 접합 림(17)이 형성된 디스크(11)를 마찰교반접합 방식으로 접합할 수 있기 때문에 휠 제조공정의 단축 및 접합의 균일성을 도모할 수 있게 한다.
상기와 같은 휠 제조용 마찰교반접합 장치(100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100 : 휠 제조용 마찰교반접합 장치 101 : 프레임
110 : 접합헤드 111 : Z축 이송 어셈블리
118 : 스핀들 어셈블리 130 : 접합 스테이지
131 : 지그 이송대 132 : Y축 이송 어셈블리
138 : 틸팅 어셈블리 139 : 틸팅 플레이트
143 : 턴 테이블 147 : 각도 조절수단
152 : 지그 153 : 클램프 조
158 : 클램프 조 작동 어셈블리 159 : 연동 플레이트
165 : 가압 실린더

Claims (21)

  1. 디스크에 형성된 접합 림과 베이스 림이 맞대어진 접합대상물의 접합부위를 접합하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치에 있어서,
    상기 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치는,
    상기 접합부위에 삽입되어 마찰교반접합을 수행하는 접합헤드; 및 상기 접합 림과 상기 베이스 림이 맞대어지도록 고정시키면서 상기 접합부위에 대한 마찰교반접합이 이루어지도록 맞대어진 상기 접합 림과 상기 베이스 림을 회전시키는 지그를 가지는 접합스테이지;를 포함하고,
    상기 접합스테이지는 지그 이송대를 더 포함하며,
    상기 지그 이송대는,
    상기 접합스테이지가 고정 및 지지되는 베드의 상부면 상에 배치되어 상기 지그를 마찰교반접합 작업위치로 안내하는 Y축 이송 어셈블리; 및 상기 Y축 이송 어셈블리에 탑재되고 상기 접합헤드에 장착되는 마찰교반접합용 툴이 상기 접합부위의 외주 측 또는 상기 접합부위의 내주 측으로 삽입될 수 있도록 상기 지그의 각도를 조절하는 틸팅 어셈블리;를 포함하고,
    상기 Y축 이송 어셈블리는,
    상기 베드의 상부면 타측에 고정 배치되는 Y축 서보모터; 상기 Y축 서보모터에 결합되면서 상기 베드의 일측으로 연장되는 Y축 볼 스크류; 상기 Y축 볼 스크류의 양측에 나란히 배치되도록 상기 베드에 장착되는 Y축 엘엠 가이드; 양단에 인접한 하부면이 상기 Y축 엘엠 가이드에 슬라이딩 가능하게 장착되고 하부면 중앙에는 상기 Y축 볼 스크류에 결합되는 Y축 너트블록이 장착되는 Y축 슬라이더;를 포함하며,
    상기 틸팅 어셈블리는,
    상기 Y축 슬라이더에 탑재되는 틸팅 플레이트; 원판 형상을 가지며 배면이 상기 틸팅 플레이트의 정면과 마주하게 상기 틸팅 플레이트에 탑재되는 턴 테이블; 및 상기 틸팅 플레이트의 각도를 조절하는 각도 조절수단;을 포함하고,
    상기 턴 테이블의 배면 회전중심부에는 턴 테이블 회전축의 일단이 고정 장착되고 상기 턴 테이블 회전축의 타단은 상기 틸팅 플레이트를 관통하여 연장되며,
    상기 턴 테이블은 상기 틸팅 플레이트의 배면 상에 고정 장착되고 상기 턴 테이블 회전축과 동력전달수단에 의해 연결되는 턴 테이블 서보모터에 의해 회전되고,
    상기 지그는,
    상기 턴 테이블에 상기 접합 림과 상기 베이스 림이 맞대어진 상기 접합대상물을 고정시킬 수 있도록 상기 턴 테이블의 정면 상에 적어도 3개 이상 배치되는 클램프 조; 및 상기 접합대상물을 고정 및 해제시킬 수 있도록 상기 클램프 조를 연동되게 작동시키는 클램프 조 작동 어셈블리;를 포함하며,
    상기 턴 테이블의 정면에는 상기 클램프 조를 안내하는 슬라이딩 블록이 등각도 간격으로 장착되고, 상기 클램프 조에는 상기 슬라이딩 블록에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 슬라이딩 홈이 형성되고,
    상기 접합대상물의 상기 디스크 표면부분이 밀착되는 각각의 상기 클램프 조의 일측면 연장단에는 상기 접합대상물 고정 시 상기 디스크의 외경 측에 걸쳐지는 걸림돌기가 장착되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치는,
    상기 접합헤드 및 상기 접합스테이지가 고정 및 지지되는 프레임;을 더 포함하며,
    상기 프레임은;
    상기 접합스테이지가 고정 및 지지되는 베드;
    상기 베드의 상부에 이격 배치되며 상기 접합헤드가 고정 및 지지되는 크로스 빔; 및
    상기 베드의 상부면 양측에서 상기 크로스 빔 측으로 연장되어 상기 크로스 빔을 지지하는 컬럼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합헤드는,
    마찰교반접합용 툴이 장착되는 스핀들 어셈블리; 및
    상기 스핀들 어셈블리는 상하로 이송시키는 Z축 이송 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 틸팅 플레이트는 틸팅 프레임부에 선회가능하게 탑재되며,
    상기 틸팅 프레임부는,
    상기 Y축 슬라이더의 상부면 상에 고정 장착되는 바닥 플레이트; 및
    상기 바닥 플레이트의 양측에 일체로 형성되는 측벽 플레이트;를 포함하며,
    상기 틸팅 플레이트는 상기 틸팅 프레임부의 전방 및 후방 측으로 선회될 수 있도록 하부가 상기 바닥 플레이트의 상부면 상에 선회가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 각도 조절수단은,
    각각의 상기 측벽 플레이트의 상부에 배치되면서 상기 측벽 플레이트의 길이방향를 따라 연장되는 각도 조절 볼 스크류;
    어느 하나의 상기 각도 조절 볼 스크류에 결합되는 각도 조절 서보모터;
    각각의 상기 측벽 플레이트의 내측면과 마주하는 상기 틸팅 플레이트의 일단 및 타단에 선회가능하게 장착됨과 아울러 인접한 상기 각도 조절 볼 스크류에 결합되는 각도 조절 너트블록; 및
    어느 하나의 각도 조절 볼 스크류와 결합되는 상기 각도 조절 서보모터의 구동력을 또 다른 각도 조절 볼 스크류 측으로 전달하는 동력전달 축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 동력전달 축의 일단은 어느 하나의 상기 측벽 플레이트에 회전가능하게 배치되고 상기 동력전달 축의 타단은 또 다른 상기 측벽 플레이트에 회전가능하게 배치되며,
    서로 교차하는 상기 동력전달 축의 일단과 어느 하나의 상기 각도 조절 볼 스크류와, 서로 교차하는 상기 동력전달 축의 타단과 또 다른 상기 각도 조절 볼 스크류는 서로 교차하는 두축 사이에 운동을 전달하는 동력전달수단에 의해 연동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램프 조는 상기 턴 테이블의 회전중심부에서 상기 턴 테이블의 외주 측으로 연장됨과 아울러 상기 턴 테이블의 회전중심부를 향해 조여지거나 또는 상기 턴 테이블의 외주 측으로 향해 이동가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  13. 삭제
  14. 청구항 1에 있어서,
    각각의 상기 클램프 조의 상기 슬라이딩 홈 내부에는 상기 슬라이딩 블록에 간섭되지 않게 일단이 상기 턴 테이블에 걸쳐지고 타단은 상기 클램프 조에 걸쳐지는 원통형의 코일 스프링이 장착되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램프 조 작동 어셈블리는,
    상기 턴 테이블 회전축을 따라 회전하면서 상기 턴 테이블의 정면 내측에서 정면 외측으로 출몰 가능하게 상기 턴 테이블에 탑재되고, 각각의 상기 클램프 조를 상기 턴 테이블의 회전중심부 측으로 이동시켜 상기 클램프 조들에 의해 상기 접합대상물이 고정되게 하는 연동 플레이트; 및
    각각의 상기 클램프 조에 의해 상기 접합대상물이 고정될 수 있도록 상기 연동 플레이트를 가압하는 가압 실린더;를 포함하는 것을 특징으로 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 연동 플레이트는 상기 연동 플레이트를 가압하는 상기 가압 실린더의 작동에 의해 상기 턴 테이블의 정면 외측으로 돌출되어 상기 클램프 조들을 상기 턴 테이블의 회전중심부 측으로 이동시켜 상기 접합대상물이 고정되게 하고,
    상기 연동 플레이트의 정면 상에는 각각의 클램프 조의 시작단에 걸쳐지는 가압돌기가 고정 장착되고, 상기 가압돌기에는 상기 가압돌기의 연장단에서 상기 연동 플레이트의 회전중심부 측으로 경사지게 연장되는 가압 경사면이 형성되며,
    각각의 상기 클램프 조의 시작단에는 상기 가압 경사면에 걸쳐지면서 상기 가압 실린더에 의해 상기 턴 테이블 정면 측으로 돌출되는 상기 연동 플레이트에 의해 상기 가압 경사면을 따라 안내되는 가압핀이 장착되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 연동 플레이트의 배면 회전중심부에는 일단이 장착되고 타단은 상기 턴 테이블 및 상기 틸팅 플레이트에 간섭되지 않게 관통됨과 상기 턴 테이블 회전축의 회전중심부를 길이방향을 관통하는 스플라인축이 장착되며,
    상기 턴 테이블 회전축에는 상기 스플라인축이 회전 및 슬립운동 가능하게 끼워질 수 있도록 스플라인 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 가압 실린더는 상기 연동 플레이트 측으로 실린더로드가 신장되도록 상기 틸팅 플레이트의 배면 상에 고정 장착되며,
    상기 가압 실린더는 상기 접합대상물 고정에서부터 상기 접합대상물에 대한 마찰교반접합 완료 시 까지 상기 실린더로드를 신장시켜 상기 연동 플레이트를 가압하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그는 마찰교반접합 시 상기 클램프 조에 의해 상기 턴 테이블에 고정된 상기 접합대상물의 방사상 하부에 밀착되어 상기 접합대상물이 처짐을 방지하는 받침롤러;를 더 포함하며,
    상기 받침롤러는 상기 틸팅 플레이트의 정면 하부에 고정 장착된 승강실린더에 의해 승강가능하게 배치됨과 아울러 상기 승강실린더의 작동에 의해 승강하는 승강실린더로드에 회전가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그는 마찰교반접합 시 상기 접합대상물의 상기 베이스 림을 상기 접합 림에서 이격되지 않도록 상기 베이스 림을 지지하는 다수의 지지롤러;를 더 포함하며,
    상기 지지롤러는 상기 베이스 림의 굴곡부 또는 상기 베이스 림의 타단에 밀착되어 회전되며, 각각의 상기 지지롤러는 상기 틸팅 플레이트의 테두리를 따라 고정 장착되는 지지실린더의 지지실린더로드에 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 턴 테이블에는 상기 접합대상물의 유무를 감지하는 감지센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 휠 제조용 마찰교반접합 장치.




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