KR101884872B1 - 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치 - Google Patents

슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명의 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법은, 중앙에 회전핀이 배치되고 상기 회전핀의 반경방향 외측에 슬리브 펀치가 배치되는 마찰교반 툴이 상기 회전핀 및 상기 슬리브 펀치와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 다수의 패널(panel)의 접합을 위한 접합 잔여물을 형성시키는 접합 잔여물 형성단계; 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 다운(down) 동작되고 상기 회전핀은 업(up) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 유도하는 접합 잔여물 유도단계; 및 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 업(up) 동작되고 상기 회전핀은 다운(down) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 응축시키는 접합 잔여물 응축단계를 포함한다.

Description

슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치{Friction stir spot welding method and welding device therefor}
본 발명은, 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 접합면에 종전처럼 접합 잔여물이 잔존되지 않고 응축 및 확산되게 함으로써 접합면의 품질을 향상시킬 수 있는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치에 관한 것이다.
알루미늄(Al) 소재 혹은 알루미늄 합금소재는 차체의 경량화를 위하여 최근에 차체부품의 소재로 많이 사용된다.
이러한 알루미늄 소재를 이용한 패널의 접합방법은 일반적인 스틸재 차체부품과는 달리 열 전도도와 전기 전도도의 차이로 높은 전류를 이용하여 빠른 시간에 용접해야하기 때문에 점 용접이 쉽지 않은 특성을 갖는다.
이에, 알루미늄 소재의 경우는 소재 특성상 경량소재의 접합기술로 각광을 받고 있는 마찰교반 점 접합 기술을 이용하고 있는 추세에 있으며, 현재 국내 자동차 업계에서도 다양한 기술개발 중에 있다.
전술한 마찰교반 점 접합(혹은 용접) 기술(Friction Spot Joining)은 회전핀을 겹쳐 배치되는 한 쌍의 패널(panel, 판재)에 삽입한 후, 패널과 회전핀의 마찰열과 기계적 힘에 의한 소성유동을 유발하여 용융점 이하의 온도에서 접합시키는 기술이다.
이러한 마찰교반 점 접합방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 마찰교반 점 접합방법의 공정도이고, 도 2는 도 1의 결과물에 대한 접합 잔여물(A)의 이미지이다.
도 1을 주로 참조하면, 우선, 마찰교반 툴(25)이 회전핀(23)과 함께 회전을 개시한다(S10).
이후, 피용접물인 다수의 알루미늄 패널(10)의 접합위치(P)에 대응하여 회전핀(23)이 회전작동과 동시에 접촉 가압하도록 가압단계를 개시한다(S20). 회전핀(23)의 반대편에는 지지수단으로서 백 플레이트 유닛(31)이 배치된다.
가압단계에 이어 회전핀(23)의 회전 및 접촉 가압작동으로 알루미늄 패널(10)에는 회전핀(23)의 마찰열에 의하여 용접부(W)를 형성하게 되며, 연화 및 교반에 의한 접합이 이루어질 수 있다(S30). 접합이 완료되면 회전핀(23)은 마찰교반 툴(25)과 함께 원위치로 복귀된다(S40).
한편, 도 1과 같은 방식이 마찰교반 점 접합을 위해 주로 사용되는 방식이기는 한데, 이와 같은 통상의 방식을 적용할 경우, 회전 동작 시 접합면의 불순물이 회전 반경면을 따라 비산되어 도 2와 같은 접합 잔여물(A)을 발생시킴에 따라 접합면 품질불량으로 이어지는 문제점이 있다.
실제, 도 2처럼 접합 잔여물(A)이 발생될 경우, 상대 파트와의 조립이 어려워질 뿐만 아니라 도장 작업 역시 쉽지 않다는 점에서 이를 보완하기 위한 기술 개발이 시급한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2007-0026107호 대한민국특허청 출원번호 제10-2010-0135889호 대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0053767호 대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0029654호
본 발명의 목적은, 접합면에 종전처럼 접합 잔여물이 잔존되지 않고 응축 및 확산되게 함으로써 접합면의 품질을 향상시킬 수 있는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 중앙에 회전핀이 배치되고 상기 회전핀의 반경방향 외측에 슬리브 펀치가 배치되는 마찰교반 툴이 상기 회전핀 및 상기 슬리브 펀치와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 다수의 패널(panel)의 접합을 위한 접합 잔여물을 형성시키는 접합 잔여물 형성단계; 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 다운(down) 동작되고 상기 회전핀은 업(up) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 유도하는 접합 잔여물 유도단계; 및 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 업(up) 동작되고 상기 회전핀은 다운(down) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 응축시키는 접합 잔여물 응축단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법에 의해 달성된다.
상기 접합 잔여물 응축단계의 수행 후, 접합이 완료된 패널에 대하여 상기 마찰교반 툴과 상기 백 플레이트 유닛이 분리되는 툴과 유닛 분리단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 접합 대상의 다수의 패널(panel)에 대하여 접근 또는 이격 가능하게 마련되며, 상기 패널을 하부에서 지지하는 백 플레이트 유닛; 상기 패널을 사이에 두고 상기 백 플레이트 유닛의 반대편에서 상기 패널에 대하여 접근 또는 이격 가능하게 마련되며, 마찰교반의 작용을 진행하는 마찰교반 툴; 상기 마찰교반 툴의 반경방향 내측에 배치되되 상기 마찰교반 툴에 대하여 독립적으로 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되는 슬리브 펀치; 상기 슬리브 펀치의 반경방향 내측에 배치되되 상기 슬리브 펀치에 대하여 독립적으로 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되는 회전핀; 상기 백 플레이트 유닛, 상기 마찰교반 툴, 상기 슬리브 펀치 및 상기 회전핀의 회전 또는 업/다운(up/down) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치에 의해서도 달성된다.
상기 컨트롤러는, 상기 마찰교반 툴이 상기 회전핀 및 상기 슬리브 펀치와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 상기 패널의 접합을 위한 접합 잔여물을 형성시키도록 한 후, 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 다운(down) 동작되고 상기 회전핀은 업(up) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 유도하도록 한 다음, 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 업(up) 동작되고 상기 회전핀은 다운(down) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 응축시키도록 한 후, 접합이 완료된 패널에 대하여 상기 마찰교반 툴과 상기 백 플레이트 유닛이 분리되도록 컨트롤할 수 있다.
본 발명에 따르면, 접합면에 종전처럼 접합 잔여물이 잔존되지 않고 응축 및 확산되게 함으로써 접합면의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 마찰교반 점 접합방법의 공정도이다.
도 2는 도 1의 결과물에 대한 접합 잔여물(A)의 이미지이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치에 대한 구조도로서, 단계별 동작을 도시한 도면들이다.
도 7은 도 6의 접합면에 대한 실제 이미지이다.
도 8은 도 3 내지 도 6에 대응되는 이미지이다.
도 9는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치의 제어블록도이다.
도 10은 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치에 대한 구조도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치에 대한 구조도로서, 단계별 동작을 도시한 도면들, 도 7은 도 6의 접합면에 대한 실제 이미지, 도 8은 도 3 내지 도 6에 대응되는 이미지, 도 9는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치의 제어블록도, 그리고 도 10은 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법의 순서도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 마찰교반 점 접합장치 및 방법은 도 7처럼 접합면에 종전처럼 접합 잔여물이 잔존되지 않고 응축 및 확산되게 함으로써 접합면의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
이러한 효과를 제공하는 본 실시예에 따른 마찰교반 점 접합장치에 대해 먼저 살펴보면 본 실시예에 따른 마찰교반 점 접합장치는 백 플레이트 유닛(120), 마찰교반 툴(130), 슬리브 펀치(140), 회전핀(150), 그리고 이들의 컨트롤을 위한 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
백 플레이트 유닛(120)은 접합 대상의 다수의 패널(110, panel)에 대하여 접근 또는 이격 가능하게 마련되며, 패널(110)을 하부에서 지지한다.
이때의 패널(110)은 상호 접합(용접)되어야 할 한 쌍이며, 알루미늄(Al) 소재 혹은 알루미늄 합금소재, 그리고 스틸 연강 등으로 적용될 수 있다. 물론, 이의 재질에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 즉 일반적인 점 용접으로 접합이 되지 않아 마찰교반 기술이 적용되어야 하는 재질이라면 선택될 수 있다.
마찰교반이 진행될 때, 즉 도 3 내지 도 5의 경우에는 백 플레이트 유닛(120)이 하부의 패널(110)에 접하여 패널(110)을 하부에서 지지해야 하고, 마찰교반이 완료되면 도 6처럼 패널(110)에서 분리되어야 한다.
다시 말해, 백 플레이트 유닛(120)은 패널(110)에 대하여 접근 또는 이격 구동되어야 하는데, 이를 위해 백 플레이트 유닛(120)에 유닛 업/다운 구동부(161)가 연결될 수 있다.
유닛 업/다운 구동부(161)에 대한 구체적인 구조는 도시하지 않았는데, 유닛 업/다운 구동부(161)는 컨트롤러(180)와 연결되어 컨트롤러(180)에 의해 컨트롤될 수 있다.
마찰교반 툴(130)은 패널(110)을 사이에 두고 백 플레이트 유닛(120)의 반대편에서 패널(110)에 대하여 접근 또는 이격 가능하게 마련되며, 마찰교반의 작용을 진행하는 역할을 한다.
마찰교반이 진행될 때, 즉 도 3 내지 도 5의 경우에는 마찰교반 툴(130)이 하부의 패널(110)에 접하면서 회전되어야 하고, 마찰교반이 완료되면 도 6처럼 패널(110)에서 분리되어야 한다.
다시 말해, 마찰교반 툴(130)은 패널(110)에 대하여 접근 또는 이격 구동되어야 함은 물론 회전동작되어야 하는데, 이를 위해 마찰교반 툴(130)에는 툴 업/다운 구동부(162)와 툴 회전부(163)가 연결될 수 있다.
툴 업/다운 구동부(162)와 툴 회전부(163)에 대한 구체적인 구조는 도시하지 않았는데, 툴 업/다운 구동부(162)와 툴 회전부(163)는 모두 컨트롤러(180)와 연결되어 컨트롤러(180)에 의해 컨트롤될 수 있다.
슬리브 펀치(140)는 마찰교반 툴(130)의 반경방향 내측에 배치되되 마찰교반 툴(130)에 대하여 독립적으로 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되는 구조물이다. 슬리브 펀치(140)가 적용되어 작용함에 따라 접합면의 품질을 향상시킬 수 있다.
슬리브 펀치(140)는 마찰교반 툴(130) 및 회전핀(150)과 무관하게 독립적으로 업/다운(up/down) 구동되어야 하기 때문에 슬리브 펀치(140)에는 슬리브 펀치 업/다운 구동부(164)가 연결된다.
슬리브 펀치 업/다운 구동부(164)에 대한 구체적인 구조는 도시하지 않았는데, 슬리브 펀치 업/다운 구동부(164)는 컨트롤러(180)와 연결되어 컨트롤러(180)에 의해 컨트롤될 수 있다.
회전핀(150)은 슬리브 펀치(140)의 반경방향 내측에 배치되되 슬리브 펀치(140)에 대하여 독립적으로 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되는 구조물이다. 회전핀(150)은 슬리브 펀치(140)와의 상호작용으로 접합면의 품질을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 회전핀(150)은 마찰교반 툴(130) 및 슬리브 펀치(140)와 무관하게 독립적으로 업/다운(up/down) 구동되어야 하기 때문에 회전핀(150)에는 회전핀 업/다운 구동부(165)가 연결된다.
회전핀 업/다운 구동부(165)에 대한 구체적인 구조는 도시하지 않았는데, 회전핀 업/다운 구동부(165)는 컨트롤러(180)와 연결되어 컨트롤러(180)에 의해 컨트롤될 수 있다.
한편, 컨트롤러(180)는 백 플레이트 유닛(120), 마찰교반 툴(130), 슬리브 펀치(140) 및 회전핀(150)의 회전 또는 업/다운(up/down) 동작을 컨트롤한다.
다시 말해, 컨트롤러(180)는 유닛 업/다운 구동부(161), 툴 업/다운 구동부(162), 툴 회전부(163), 슬리브 펀치 업/다운 구동부(164) 및 회전핀 업/다운 구동부(165)와 연결되며, 이들을 개별적으로 컨트롤한다.
즉 컨트롤러(180)는 마찰교반 툴(130)이 회전핀(150) 및 슬리브 펀치(140)와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 패널(110)의 접합을 위한 접합 잔여물(A)을 형성시키도록 한 후, 슬리브 펀치(140)와 회전핀(150)이 계속 회전되는 가운데 슬리브 펀치(140)는 다운(down) 동작되고 회전핀(150)은 업(up) 동작되면서 접합 잔여물(A)을 유도하도록 한 다음, 슬리브 펀치(140)와 회전핀(150)이 계속 회전되는 가운데 슬리브 펀치(140)는 업(up) 동작되고 회전핀(150)은 다운(down) 동작되면서 접합 잔여물(A)을 응축시키도록 한 후, 접합이 완료된 패널(110)에 대하여 마찰교반 툴(130)과 백 플레이트 유닛(120)이 분리되도록 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 백 플레이트 유닛(120), 마찰교반 툴(130), 슬리브 펀치(140) 및 회전핀(150)의 회전 또는 업/다운(up/down) 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 백 플레이트 유닛(120), 마찰교반 툴(130), 슬리브 펀치(140) 및 회전핀(150)의 회전 또는 업/다운(up/down) 동작을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(180)가 유닛 업/다운 구동부(161), 툴 업/다운 구동부(162), 툴 회전부(163), 슬리브 펀치 업/다운 구동부(164) 및 회전핀 업/다운 구동부(165)와 연결되며, 이들을 개별적으로 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 마찰교반 점 접합방법에 대해 설명한다.
우선, 도 3 및 도 8의 (a)처럼 중앙에 회전핀(150)이 배치되고 회전핀(150)의 반경방향 외측에 슬리브 펀치(140)가 배치되는 마찰교반 툴(130)이 회전핀(150) 및 슬리브 펀치(140)와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 다수의 패널(110)의 접합을 위한 접합 잔여물(A)을 형성시킨다(S110).
다음, 도 4 및 도 8의 (b)처럼 슬리브 펀치(140)와 회전핀(150)이 계속 회전되는 가운데 슬리브 펀치(140)는 다운(down) 동작되고 회전핀(150)은 업(up) 동작되면서 접합 잔여물(A)을 유도한다(S120).
다음, 도 5 및 도 8의 (c)처럼 슬리브 펀치(140)와 회전핀(150)이 계속 회전되는 가운데 슬리브 펀치(140)는 업(up) 동작되고 회전핀(150)은 다운(down) 동작되면서 접합 잔여물(A)을 응축시킨다(S130).
그런 다음, 도 6 및 도 8의 (d)처럼 접합이 완료된 패널(110)에 대하여 마찰교반 툴(130)과 백 플레이트 유닛(120)이 분리됨으로써(S140), 접합(용접)이 완료된 한 쌍의 패널(110)을 얻을 수 있다.
이처럼 본 실시예의 경우에는 마찰교반 점 접합 시, 상하로 움직이는 슬리브 펀치(140)가 구성된 마찰교반 툴(130)이 빠르게 회전하며 접합면에 삽입될 때 교반에 의해 발생되는 잔여물이 확산되지 않도록 가이드함과 동시에 회전핀(150)이 상승하여 공간 속으로 잔여물이 투입, 교반되도록 한 후, 다시 회전핀(150)이 하강하며 접합 잔여물을 접합면에 응축되도록 함으로써 깨끗한 접합면을 얻을 수 있어 품질을 향상시킬 수 있도록 하고 있는 것이다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 접합면에 종전처럼 접합 잔여물이 잔존되지 않고 응축 및 확산되게 함으로써 접합면의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치에 대한 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 마찰교반 점 접합장치 역시, 백 플레이트 유닛(120), 마찰교반 툴(130), 슬리브 펀치(140), 회전핀(250), 그리고 이들의 컨트롤을 위한 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구조에서 회전핀(250)의 단부에는 위치 정렬용 플랜지(251)가 마련된다. 위치 정렬용 플랜지(251)가 마련되면 슬리브 펀치(140)가 업(up) 동작될 때, 위치 정렬용 플랜지(251)까지만 업(up) 동작되면 되기 때문에 정렬이 편리해지고, 제어가 간소화되는 이점이 있다.
본 실시예에가 적용되더라도 접합면에 종전처럼 접합 잔여물이 잔존되지 않고 응축 및 확산되게 함으로써 접합면의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
A : 접합 잔여물 110 : 패널
120 : 백 플레이트 유닛 130 : 마찰교반 툴
140 : 슬리브 펀치 150 : 회전핀

Claims (4)

  1. 백 플레이트 유닛을 업(up) 동작시켜 다수의 패널(panel)을 지지하도록 한 상태에서, 중앙에 회전핀이 배치되고 상기 회전핀의 반경방향 외측에 슬리브 펀치가 배치되는 마찰교반 툴을 상기 회전핀 및 상기 슬리브 펀치와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 다수 패널의 접합을 위한 접합 잔여물을 형성시키는 접합 잔여물 형성단계;
    상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 다운(down) 동작되고 상기 회전핀은 업(up) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 유도하는 접합 잔여물 유도단계;
    상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 상기 회전핀의 단부에 마련된 위치 정렬용 플랜지까지만 업(up) 동작되고 상기 회전핀은 다운(down) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 응축시키는 접합 잔여물 응축단계; 및
    상기 접합이 완료된 패널에 대하여 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀을 구비하는 상기 마찰교반 툴과 상기 백 플레이트 유닛을 분리시키는 마찰교반 툴과 백 플레이트 유닛 분리단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합방법.
  2. 삭제
  3. 접합 대상의 다수의 패널(panel)에 대하여 접근 또는 이격 가능하게 마련되며, 상기 패널을 하부에서 지지하는 백 플레이트 유닛;
    상기 패널을 사이에 두고 상기 백 플레이트 유닛의 반대편에서 상기 패널에 대하여 접근 또는 이격 가능하게 마련되며, 마찰교반의 작용을 진행하는 마찰교반 툴;
    상기 마찰교반 툴의 반경방향 내측에 배치되되 상기 마찰교반 툴에 대하여 독립적으로 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되는 슬리브 펀치;
    상기 슬리브 펀치의 반경방향 내측에 배치되되 상기 슬리브 펀치에 대하여 독립적으로 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련되는 회전핀;
    상기 회전핀의 단부에 마련된 위치 정렬용 플랜지; 및
    상기 백 플레이트 유닛, 상기 마찰교반 툴, 상기 슬리브 펀치 및 상기 회전핀의 회전 또는 업/다운(up/down) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 컨트롤러는,
    상기 마찰교반 툴이 상기 회전핀 및 상기 슬리브 펀치와 함께 접합면에 회전하면서 진입하여 상기 패널의 접합을 위한 접합 잔여물을 형성시키도록 한 후, 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 다운(down) 동작되고 상기 회전핀은 업(up) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 유도하도록 한 다음, 상기 슬리브 펀치와 상기 회전핀이 계속 회전되는 가운데 상기 슬리브 펀치는 상기 위치 정렬용 플랜지까지만 업(up) 동작되고 상기 회전핀은 다운(down) 동작되면서 상기 접합 잔여물을 응축시키도록 한 후, 접합이 완료된 패널에 대하여 상기 마찰교반 툴과 상기 백 플레이트 유닛이 분리되도록 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 슬리브 펀치가 적용된 마찰교반 점 접합장치.
  4. 삭제
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