KR102186588B1 - Backing apparatus for friction stir welding and, installation methods thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마찰교반용접용 백킹장치에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 파이프와 같이 내부 공간을 갖는 모재를 용접할 때 내부 공간에 설치되어 용접시의 하중을 지지하고, 조립식이므로 운반과 설치 및 분해가 편리하고 간편하며, 모재의 길이와 내부공간의 높이에 대응하여 그 길이와 높이를 조절할 수 있는, 마찰교반용접용 백킹장치에 대한 것이다.The present invention relates to a backing device for friction stir welding, and more specifically, when welding a base material having an internal space such as a pipe, it is installed in the internal space to support the load during welding, and because it is an assembly type, transport, installation and disassembly It is convenient and simple, and the length and height of the base material can be adjusted according to the length of the base material and the height of the inner space, and it is about a backing device for friction stir welding.
아울러, 본 발명은 이러한 백킹장치의 설치방법도 포함한다. In addition, the present invention also includes a method of installing such a backing device.
일반적으로, 마찰교반용접(friction stir welding)은 핀(pin)과 숄더(shoulder)로 이루어지는 툴(tool)을 하중을 인가한 상태에서 고속으로 회전시키면서 용접하고자 하는 재료에 삽입하여 재료의 표면과 내부에서 발생하는 마찰열을 이용하여 재료를 연화함과 동시에 고온 소성 유동을 일으켜 툴의 좌우에 배치된 재료의 일부를 상호간에 맞은편 영역에 교반 혼입시켜 용접을 실현하는 고상 접합 방법이다. In general, in friction stir welding, a tool consisting of a pin and a shoulder is inserted into a material to be welded while rotating at high speed under a load. It is a solid-phase joining method that realizes welding by softening the material by using the frictional heat generated in and simultaneously generating a high-temperature plastic flow to stir and mix some of the materials disposed on the left and right sides of the tool into the regions opposite to each other.
마찰교반용접은 재료의 용융점 이하에서 용접이 이루어지므로 용융 용접시 발생하는 여러 결함들의 발생을 방지할 수 있다.Since friction stir welding is performed below the melting point of the material, it is possible to prevent the occurrence of various defects that occur during melt welding.
그리고, 마찰교반용접 시에는 모재 아래에 백킹 플레이트가 설치된다. 백킹 플레이트는 마찰교반용합 시에 인가되는 하중을 지지한다. 이러한 백킹 플레이트는 대한민국 공개특허 제10-2011-0078518호, 제10-2012-0008802호 등에 그 구성이 개시되어 있다.And, during friction stir welding, a backing plate is installed under the base material. The backing plate supports the load applied during friction stir welding. Such a backing plate is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open Nos. 10-2011-0078518 and 10-2012-0008802.
그러나, 상기 공보에 개시된 백킹 플레이트는 평판 형상이므로, 파이프와 같이 내부공간을 갖는 모재를 용접할 때에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 예를 들어, 파이프를 용접할 때에는 용접 툴이 파이프 바깥쪽에 설치되고 백킹 플레이트가 파이프 내부공간에 설치되어야 하는데, 평판 형상의 백킹 플레이트는 내부 공간에 설치되기에 적합하지 않다는 문제점이 있다. However, since the backing plate disclosed in the above publication has a flat plate shape, there is a problem that it cannot be used when welding a base material having an internal space such as a pipe. For example, when welding a pipe, a welding tool must be installed outside the pipe and a backing plate must be installed in the inner space of the pipe, but there is a problem that the flat backing plate is not suitable to be installed in the inner space.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 파이프와 같이 내부 공간을 갖는 모재를 용접할 때 내부 공간에 설치되어 용접시의 하중을 지지하는 백킹 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed in order to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a backing device installed in the inner space to support a load during welding when welding a base material having an inner space such as a pipe.
본 발명의 또 다른 목적은 조립식이므로 운반과 설치 및 분해가 편리하고 간편한 백킹 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a backing device that is easy to transport, install, and disassemble because it is an assembly type.
본 발명의 또 다른 목적은 모재의 길이와 내부공간의 높이에 대응하여 그 길이와 높이를 조절할 수 있는 백킹 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a backing device capable of adjusting the length and height corresponding to the length of the base material and the height of the inner space.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 백킹 장치의 설치 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for installing such a backing device.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마찰교반용접용 백킹장치(200)는 모재의 내부에 설치되어 마찰교반용접시 발생하는 하중을 지지한다. The
구체적으로, 상기 백킹장치(200)는 다수 개의 단위 유닛(100)이 횡방향으로 서로 결합되어 이루어진다. 상기 단위유닛(100)은, 모재의 내부면에 직접 접촉하여 지지하는 지지부(110); 지지부(110)의 아래에 설치되고, 지지부(110)에 착탈 가능하게 결합되는 연결부(120); 및, 연결부(120)의 아래에 설치되고 연결부(120)에 착탈 가능하게 결합된 높이조절부;를 포함한다.Specifically, the
상기 높이조절부는, 연결부(120)에 착탈 가능하게 결합되며, 다수 개의 제1 체결공(133)이 상하 방향으로 소정 간격(g)으로 형성된 제1 높이조절부재(130); 및, 제1 높이조절부재(130)의 아래에 설치되고, 다수 개의 제2 체결공(143)이 상하 방향으로 소정 간격(g)으로 형성된 제2 높이조절부재(140);를 포함할 수 있다. The height adjustment unit, the first
제1 높이조절부재(130)가 제2 높이조절부재(140)에 삽입되거나 제2 높이조절부재(140)가 제1 높이조절부재(130)에 삽입되는데, 상기 삽입의 길이를 조절한 후, 제1,2 체결공(133)(143)을 관통하도록 체결핀(149)을 삽입 및 체결하는 것에 의해 단위유닛(100)의 높이가 간격(g) 단위로 조절될 수 있다.The first
상기 높이조절부는 하단부를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 하단부는, 제2 높이조절부재(140)의 아래에 설치된 지지바(151); 및, 지지바(151)에 나사 결합되는 볼트봉(156);을 포함할 수 있다. The height adjustment unit may further include a lower end. Specifically, the lower end, the
볼트봉(156)이 지지바(151)에 나사 결합되는 길이를 조절함으로써 단위유닛(100)의 높이를 상기 간격(g) 보다 작은 범위에서 조절할 수 있다. 그리고, 볼트봉(156)은 모재의 반대편 내부면에 지지되도록 설치된다.By adjusting the length at which the
연결부(120)의 윗면과 아랫면에는 레일홈(121)(123)이 각각 길게 형성될 수 있다. 지지부(110)와 높이조절부에는 레일홈(121)(123)에 삽입되는 돌출부(111)(131)가 각각 형성될 수 있다. 따라서, 돌출부(111)(131)가 레일홈(121)(123)에 슬라이딩되어 체결될 수 있다.
상기 다수 개의 단위 유닛(100)은 체결수단(170)에 의해서 서로 연결된다. The plurality of
체결수단(170)은, 양쪽 단부가 이웃하는 두 단위유닛(100)의 제1 체결공(133) 또는 제2 체결공(143)에 삽입되고 양쪽 단부에는 나사산이 형성된, 형상의 체결부(171); 및, 제1 체결공(133) 또는 제2 체결공(143)에 삽입된 체결부(171)와 나사 결합되는 너트(173);를 포함할 수 있다. The fastening means 170 is inserted into the
본 발명의 다른 측면인 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법은, (a) 단위 유닛(100)을 조립하되, 모재의 내부 공간의 높이에 대응하여 단위 유닛(100)의 높이를 조절하는 단계; 및, (b) 상기 (a) 단계 이후에, 모재의 길이에 대응하여 다수 개의 단위 유닛(100)을 횡방향으로 서로 연결하는 단계;를 포함할 수 있다. Another aspect of the present invention, a method of installing a backing device for friction stir welding, includes the steps of: (a) assembling the
상기 (a) 단계는, (a1) 단위 유닛의 높이를 1차로 조절하는 단계; 및, (a2) 단위 유닛의 높이를 2차로 조절하는 단계;를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 (a2) 단계는 (a1) 단계 보다 조절 범위가 작은 것이 바람직하다.The step (a) may include: (a1) first adjusting the height of the unit unit; And, (a2) the step of secondaryly adjusting the height of the unit unit; may include. In this case, the (a2) step is preferably a smaller control range than the (a1) step.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖고 있다.The present invention has the following effects.
첫째, 파이프와 같이 내부 공간을 갖는 모재를 용접할 때 내부 공간에 설치되어 용접시의 하중을 지지한다. First, when welding a base material having an internal space such as a pipe, it is installed in the internal space to support the load during welding.
둘째, 조립식이므로 운반과 설치 및 분해가 편리하다. Second, because it is an assembly type, it is convenient to transport, install, and disassemble.
셋째, 모재의 길이와 내부공간의 높이에 대응하여 그 길이와 높이를 조절할 수 있다. 특히, 제1,2 높이조절부재를 이용하여 높이를 1차 조절하고 볼트봉의 나사 결합을 이용하여 높이를 2차로 미세 조절할 수 있다. Third, the length and height can be adjusted according to the length of the base material and the height of the inner space. In particular, it is possible to adjust the height first by using the first and second height adjustment members and to finely adjust the height by using the screw connection of the bolt rod.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백킹장치가 파이프 내부에 설치된 것을 보여주는 사시도.
도 2는 파이프 내부에 백킹장치가 설치되고 클램핑 유닛이 파이프를 고정한 것을 보여주는 단면도.
도 3은 백킹장치를 구성하는 단위 유닛을 보여주는 사시도.
도 4는 단위 유닛을 보여주는 분해 사시도.
도 5는 체결수단을 이용하여 두 개의 단위유닛을 결합하는 것을 보여주는 분해 사시도. 1 is a perspective view showing that a backing device according to a preferred embodiment of the present invention is installed inside a pipe.
Figure 2 is a cross-sectional view showing that a backing device is installed inside the pipe and a clamping unit fixes the pipe.
3 is a perspective view showing a unit unit constituting a backing device.
4 is an exploded perspective view showing a unit unit.
Figure 5 is an exploded perspective view showing the coupling of two unit units using a fastening means.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of application And it should be understood that there may be variations.
본 발명은 내부공간을 갖는 모재를 바깥쪽에서 마찰교반용접할 때 내부공간쪽에 설치되어 용접 하중을 지지하는데 이용될 수 있다. 아래에서는 설명의 편의를 위해 파이프를 마찰교반용접하는 경우를 예로 들어서 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명의 권리범위는 특정한 모재에 한정되지 아니하고 다양한 모재에 적용되는 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention can be used to support the welding load by being installed in the inner space when friction stir welding the base material having the inner space from the outside. In the following, for convenience of explanation, a case of friction stir welding of a pipe will be described as an example. However, it should be understood that the scope of the present invention is not limited to a specific base material and includes cases applied to various base materials.
한편, 도면에서 x, y, z축은 이해를 돕기 위해 추가된 것으로서, 카르테시안 좌표계의 축이고 서로에 대해 직각을 이룬다. On the other hand, in the drawing, x, y, and z axes are added to aid understanding, and are axes of the Cartesian coordinate system and form a right angle to each other.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백킹장치가 파이프 내부에 설치된 것을 보여주는 사시도이고, 도 2는 백킹장치가 파이프 내부에 설치되고 클램핑 유닛이 파이프를 고정한 것을 보여주는 단면도이다. 1 is a perspective view showing that a backing device according to a preferred embodiment of the present invention is installed inside the pipe, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing that the backing device is installed inside the pipe and the clamping unit fixes the pipe.
도면에 나타난 바와 같이, 백킹장치(200)는 파이프(1)의 내부 공간에 설치된 다수 개의 단위유닛(100)과, 파이프(1)를 외부에서 고정하는 클램핑 유닛을 포함한다.As shown in the drawing, the
단위유닛(100)은 파이프(1)의 길이에 대응하도록 다수 개가 횡방향으로 서로 연결된다. 도 3~4에 나타난 바와 같이, 단위 유닛(100)은 지지부(110)와, 연결부(120) 및, 높이조절부를 포함한다. 단위 유닛(100)은 지지부(110)와 연결부(120) 및 높이조절부가 착탈 가능하게 조립되어 이루어진다.A plurality of
지지부(110)는 파이프(1)의 내부면에 직접 접촉하여 지지하는 부분으로서, 그 상면이 파이프 내부면의 곡률과 실질적으로 동일한 곡률을 갖는 것이 바람직하다. 지지부(110)는 연결부(120)에 착탈 가능하게 설치되므로, 파이프(1)의 곡률에 따라 지지부(110)를 교체할 수 있다.The
지지부(110)의 아랫면에는 길이방향(x 방향)으로 길게 돌출부(111)가 형성된다. 돌출부(111)는 단면 형상을 갖는데, 이러한 단면 형상은 지지부(110)를 레일홈(121)에 슬라이딩시켜 설치하기에 편리하고, 지지부(110)가 위쪽으로 임의로 이탈하는 것을 방지할 수 있으므로 유리하다. A
연결부(120)는 지지부(110)의 아래에 설치된다. 연결부(120)의 윗면과 아랫면에는 레일홈(121)(123)이 각각 길이방향(x 방향)으로 길게 형성된다. 레일홈(121)은 단면형상을 갖고 레일홈(123)은 단면형상을 갖는데, 이러한 단면형상은 지지부(110)와 제1 높이조절부재(130)를 슬라이딩시켜 조립하기 용이하고 지지부(110)와 제1 높이조절부재(130)가 상하 방향으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.The
높이조절부는 제1,2 높이조절부재(130)(140)와 하단부를 포함한다.The height adjustment unit includes first and second
제1 높이조절부재(130)는 소정 두께를 갖는 평판이다. 제1 높이조절부재(130)의 상단에는 측방향(y 방향)으로 돌출부(131)가 형성된다. 돌출부(131)는 레일홈(123)에 슬라이딩되어 체결될 수 있다. The first
그리고, 제1 높이조절부재(130)에는 다수 개의 행과 열로 제1 체결공(133)이 형성된다. 즉, 제1 체결공(133)은 상하 방향(z 방향)따라 소정 간격(g)으로 형성되고 길이방향(x 방향)을 따라 소정 간격(s)으로 형성된다. In addition, the first
제2 높이조절부재(140)는 중공(141)과 제2 체결공(143)을 포함한다. 중공(141)은 제1 높이조절부재(130)가 삽입되는 부분이다. The second
제2 높이조절부재(140)에는 다수 개의 행과 열로 제2 체결공(143)이 형성된다. 즉, 제2 체결공(143)은 상하 방향(z 방향)을 따라 소정 간격(g)으로 형성되고 길이방향(x 방향)을 따라 소정 간격(s)으로 형성된다. 이와 같이, 제2 체결공(143)은 상하 방향과 길이 방향으로 제1 체결공(133)과 동일한 간격(g)(s)으로 형성된다. 아울러, 제1,2 체결공(133)(143)의 직경은 동일한 것이 바람직하다.The second
그리고, 제1 높이조절부재(130)가 중공(141)에 삽입된 후 체결핀(149)이 제1,2 체결공(133)(143)을 관통하도록 설치되는 것에 의해 제1,2 높이조절부재(130)(140)가 체결되고 단위유닛(100)의 높이가 간격(g) 단위로 조절된다. 즉, 제1 높이조절부재(130)가 중공(141)에 삽입되는 길이를 조절하면 단위 유닛(100)의 높이를 조절할 수 있다. 이 때, 상기 높이 조절은 상기 간격(g)을 단위로 이루어진다. And, after the first
한편, 위에서는 제1 높이조절부재(130)가 제2 높이조절부재(140)의 중공(141)에 삽입되는 것으로 설명되었으나, 제1 높이조절부재(130)에 중공이 형성되고 제2 높이조절부재(140)가 제1 높이조절부재(130)의 중공에 삽입될 수도 있다. Meanwhile, in the above, it has been described that the first
하단부는 지지바(151)와 볼트봉(156)을 포함한다. 지지바(151)는 제2 높이조절부재(140)의 하단에 설치된다. 지지바(151)는 적어도 두 개 이상이 설치될 수 있다. The lower end includes a
그리고, 지지바(151)의 하단에는 상하 방향(z 방향)을 따라 볼트공이 형성되는데, 이 볼트공에는 볼트봉(156)이 삽입된다. Further, a bolt hole is formed along the vertical direction (z direction) at the lower end of the
볼트봉(156)은 나사부(157)와 머리부(158)를 포함한다. 나사부(157)는 볼트공의 나사산과 나사 결합되는 부분으로서, 나사 결합되는 길이를 조절함으로써 단위 유닛(100)의 높이를 미세하게 조절할 수 있다. 즉, 제1,2 높이조절부재(130)(140)의 체결을 이용하여 간격(g) 단위로 높이를 조절하고, 나사부(157)의 나사 결합 길이를 조절함으로써 간격(g) 보다 작은 범위에서 높이를 조절할 수 있다. 따라서, 단위유닛(100)의 높이 조절을 간편하고 신속하게 할 수 있다. The
머리부(158)는 구(球) 형상으로 형성된 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The
단위유닛(100)은, 도 5에 나타난 바와 같이, 체결수단(170)에 의해서 횡방향으로 서로 연결된다. 체결수단(170)은 형상의 체결부(171)와 너트(173)를 포함한다. 체결부(171)는 제1,2 체결공(133)(143)과 동일한 직경을 갖는 것이 바람직하다. The
체결부(171)의 양쪽 단부에는 나사산이 형성되어 있다. 체결부(171)가 제1 체결공(133)을 관통하도록 삽입된 후 너트(173)와 체결되는 것에 의해 단위유닛(100)이 서로 결합될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 체결부(171)는 제2 체결공(143)을 관통하도록 삽입된 후 너트(173)와 체결될 수도 있다. 아울러, 체결부(171)는 제1,2 체결공(133)(143)에 모두 체결될 수도 있다 .Threads are formed at both ends of the
체결수단(170)의 체결에 의해서, 지지부(110)는 이웃하는 단위유닛(100)의 지지부(110)와 서로 밀착하고 연결부(120)는 이웃하는 단위유닛(100)의 연결부(120)와 서로 밀착하며 제2 높이조절부재(140)는 이웃하는 단위유닛(100)의 제2 높이조절부재(140)와 서로 밀착하고, 이에 따라 전체 구조가 안정적으로 된다.By fastening the fastening means 170, the
한편, 도 2에 나타난 바와 같이, 파이프(1)는 클램핑 유닛에 의해 고정된다. 클램핑 유닛은 파이프(1)의 하단을 지지하는 하단 지지부(188)와, 파이프(1)의 양측면을 지지하여 고정하는 측면 지지부(183) 및, 용접 대상 부위의 양측을 눌러서 고정하는 상단 고정부(181)를 포함한다. On the other hand, as shown in Fig. 2, the
측면 지지부(183)는 파이프(1)의 측면에 대해 왕복이동 가능하고, 그 선단(184)은 파이프(1)의 외부면과 동일한 곡률을 갖는 면으로 이루어진다. 그리고, 상기 선단(184)은 파이프(1)의 곡률에 따라 교체 가능한 것이 바람직하다.The
상단 고정부(181)는 용접 대상 부위에 대해 왕복이동 가능하고, 상단 고정부(181)의 선단(182)은 파이프(1)의 외부면과 동일한 곡률을 갖는 면으로 이루어진다. 그리고, 상기 선단(182)은 파이프(1)의 곡률에 따라 교체 가능한 것이 바람직하다.The
그러면, 아래에서는 백킹장치(200)를 파이프(1)의 내부공간에 설치하는 방법을 설명하기로 한다. Then, a method of installing the
먼저, 단위 유닛(100)을 조립하되, 파이프(1)의 내부 공간의 높이에 대응하여 단위 유닛(100)의 높이를 조절한다. 단위 유닛(100)의 조립은 지지부(110)를 레일홈(121)에 슬라이딩시켜 체결하고 제1 높이조절부재(130)를 레일홈(123)에 슬라이딩시켜 체결한다. 그리고, 제1 높이조절부재(130)가 중공(141)에 삽입되는 길이를 조절한 후 체결핀(149)을 제1,2 체결공(133)(143)에 삽입 및 체결함으로써 높이를 간격(g) 단위로 조절하고, 이어서 볼트봉(156)이 볼트공에 체결되는 길이를 조절함으로써 간격(g) 보다 작은 범위에서 높이를 조절한다. First, the
다음으로, 조립 완료된 단위유닛(100)을 횡방향으로 다수 개 연결한다. 연결된 단위유닛(100)이 파이프(1)의 길이와 동일하거나 파이프(1)의 길이 보다 길게 되도록 다수 개의 단위 유닛(100)을 연결한다.Next, a plurality of assembled
상기 횡방향 연결은 체결수단(170)의 체결부(171)를 이웃하는 단위유닛(100)의 제1 체결공(133)을 관통하도록 삽입한 후 너트(173)로 체결하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 상기 횡방향 연결은 체결부(171)를 제2 체결공(143)을 관통하도록 삽입한 후 너트(173)로 체결하는 것에 의해 이루어질 수도 있다. The transverse connection may be made by inserting the
이어서, 파이프(1)를 하단 지지부(188)에 위치시킨 후, 횡방향으로 연결된 단위유닛(100)을 파이프(1)의 내부공간에 삽입한다. 다음으로, 파이프(1)를 클램핑 유닛을 이용하여 고정한다. 구체적으로, 양쪽의 측면 지지부(183)를 작동하여 파이프(1)의 양측면을 지지하여 고정하고, 용접 대상 부분(2)의 양측을 상단 고정부(181)를 이용하여 가압하여 고정한다. Subsequently, after the
상기 고정 작업이 완료되면 마찰교반용접의 헤드부(도면에 미도시)를 작동하여 용접을 실시한다. 이 때, 헤드부의 이동은 미리 입력된 좌표를 따라 이루어질 수 있다. 예를 들어, 시작점 좌표와 끝점 좌표가 입력되면 헤드부는 상기 두 좌표를 연결하는 직선을 따라 이동하면서 용접할 수 있다. When the fixing work is completed, welding is performed by operating the head of friction stir welding (not shown in the drawing). In this case, the movement of the head may be performed according to the previously input coordinates. For example, when the coordinates of the start point and the coordinates of the end point are input, the head part may be welded while moving along a straight line connecting the two coordinates.
1 : 파이프 2 : 용접 대상 부분
100 : 단위 유닛
110 : 지지부 111 : 돌출부
120 : 연결부 121, 123 : 레일홈
130 : 제1 높이조절부재 131 : 돌출부
133 : 제1 체결공 140 : 제2 높이조절부재
141 : 중공 143 : 제2 체결공
149 : 체결핀 151 : 지지바
156 : 볼트봉 157 : 나사부
158 : 머리부 170 : 체결수단
171 : 체결부 173 : 너트
181 : 상단 고정부 182 : 상단 고정부의 선단
183 : 측면 지지부 184 : 측면 지지부의 선단
188 : 하단 지지부
200 : 백킹 장치(backing apparatus)
g : 제1 체결공 사이의 상하 방향 간격, 제2 체결공 사이의 상하 방향 간격
s : 제1 체결공 사이의 길이 방향 간격, 제2 체결공 사이의 길이 방향 간격1: pipe 2: part to be welded
100: unit unit
110: support 111: protrusion
120:
130: first height adjustment member 131: protrusion
133: first fastening hole 140: second height adjustment member
141: hollow 143: second fastening hole
149: fastening pin 151: support bar
156: bolt rod 157: threaded portion
158: head 170: fastening means
171: fastening part 173: nut
181: upper fixing part 182: the tip of the upper fixing part
183: side support 184: front end of side support
188: lower support
200: backing apparatus
g: The vertical gap between the first fastening holes and the vertical gap between the second fastening holes
s: Lengthwise spacing between the first fastening holes, and the lengthwise spacing between the second fastening holes
Claims (12)
상기 백킹장치는 다수 개의 단위 유닛이 횡방향으로 서로 결합되어 이루어지고,
상기 단위유닛은,
모재의 내부면에 직접 접촉하여 지지하는 지지부;
지지부의 아래에 설치되고, 지지부에 착탈 가능하게 결합되는 연결부; 및,
연결부의 아래에 설치되고 연결부에 착탈 가능하게 결합된 높이조절부;를 포함하고,
높이조절부는,
연결부에 착탈 가능하게 결합되며, 다수 개의 제1 체결공이 상하 방향으로 소정 간격(g)으로 형성되고 모재의 길이 방향으로 소정 간격(s)으로 형성된 제1 높이조절부재; 및,
제1 높이조절부재의 아래에 설치되고, 다수 개의 제2 체결공이 상하 방향으로 소정 간격(g)으로 형성되고 모재의 길이 방향으로 소정 간격(s)으로 형성된 제2 높이조절부재;를 포함하고,
제1 높이조절부재가 제2 높이조절부재에 삽입되거나 제2 높이조절부재가 제1 높이조절부재에 삽입되며,
상기 삽입의 길이를 조절한 후, 제1,2 체결공을 관통하도록 다수 개의 체결핀을 삽입 및 체결하는 것에 의해 단위유닛의 높이가 간격(g) 단위로 조절되는 것을 특징으로 하는 백킹장치.In the backing device installed inside the base material during friction stir welding to support the load during welding,
The backing device is made by combining a plurality of unit units with each other in the transverse direction,
The unit unit,
A support for supporting by directly contacting the inner surface of the base material;
A connection part installed under the support part and detachably coupled to the support part; And,
Including; a height adjustment part installed under the connection part and detachably coupled to the connection part,
The height adjustment part,
A first height adjustment member detachably coupled to the connection portion, wherein a plurality of first fastening holes are formed at predetermined intervals (g) in the vertical direction and formed at predetermined intervals (s) in the length direction of the base material; And,
Including; a second height adjustment member installed under the first height adjustment member, a plurality of second fastening holes formed at a predetermined interval (g) in the vertical direction and a predetermined interval (s) in the length direction of the base material; and
The first height adjustment member is inserted into the second height adjustment member or the second height adjustment member is inserted into the first height adjustment member,
After adjusting the length of the insertion, by inserting and fastening a plurality of fastening pins to pass through the first and second fastening holes, the height of the unit unit is adjusted in units of intervals (g).
높이조절부는 하단부를 더 포함하고,
하단부는,
제2 높이조절부재의 아래에 설치된 지지바; 및,
지지부에 나사 결합되는 볼트봉;을 포함하고,
볼트봉이 지지부에 나사 결합되는 길이를 조절함으로써 단위유닛의 높이를 상기 간격(g) 보다 작은 범위에서 조절하며, 볼트봉은 모재의 반대편 내부면에 지지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 백킹장치.The method of claim 3,
The height adjustment unit further includes a lower portion,
The lower part,
A support bar installed under the second height adjustment member; And,
Includes; bolt rods screwed to the support,
A backing device, characterized in that the height of the unit unit is adjusted within a range smaller than the distance (g) by adjusting the length at which the bolt rod is screwed to the support, and the bolt rod is installed to be supported on an inner surface opposite to the base material.
연결부의 윗면과 아랫면에는 레일홈이 각각 길게 형성되고,
지지부와 높이조절부에는 레일홈에 삽입되는 돌출부가 각각 형성되며,
돌출부가 레일홈에 슬라이딩되어 체결되는 것을 특징으로 하는 백킹장치. The method of claim 4,
Rail grooves are respectively formed on the upper and lower surfaces of the connection part,
Protrusions inserted into the rail grooves are formed in the support part and the height adjustment part, respectively,
A backing device, characterized in that the protrusion is slid and fastened to the rail groove.
다수 개의 단위 유닛은 체결수단에 의해서 서로 연결되고,
체결수단은,
양쪽 단부가 이웃하는 두 단위유닛의 제1 체결공 또는 제2 체결공에 삽입되고 양쪽 단부에는 나사산이 형성된, 형상의 체결부; 및,
제1 체결공 또는 제2 체결공에 삽입된 체결부와 나사 결합되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백킹장치. The method according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of unit units are connected to each other by a fastening means,
Fastening means,
Both ends are inserted into the first or second fastening holes of two adjacent unit units, and threads are formed at both ends, A shaped fastening part; And,
A backing device comprising: a nut screwed with a fastening part inserted into the first fastening hole or the second fastening hole.
(b) 상기 (a) 단계 이후에, 모재의 길이에 대응하여 다수 개의 단위 유닛을 횡방향으로 서로 연결하는 단계;를 포함하고,
단위 유닛은,
모재의 내부면 중 용접 대상 부위에 직접 접촉하여 지지하는 지지부;
지지부의 아래에 설치되고, 지지부에 착탈 가능하게 결합되는 연결부; 및,
연결부의 아래에 설치되고 연결부에 착탈 가능하게 결합된 높이조절부;를 포함하며,
상기 (a) 단계는 지지부와 연결부 및 높이조절부를 조립하여 이루어지고, (a) 단계의 높이 조절은 높이조절부를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법.(a) assembling the unit unit, but adjusting the height of the unit unit according to the height of the inner space of the base material; And,
(b) after the step (a), connecting a plurality of unit units to each other in the transverse direction corresponding to the length of the base material; including,
The unit unit is
A support part for directly contacting and supporting a welding target part of the inner surface of the base material;
A connection part installed under the support part and detachably coupled to the support part; And,
Includes; a height adjustment part installed under the connection part and detachably coupled to the connection part,
The step (a) is achieved by assembling the support part, the connection part, and the height adjusting part, and the height adjustment in step (a) is performed using a height adjusting part. The method of installing a backing device for friction stir welding.
상기 (a) 단계는,
(a1) 단위 유닛의 높이를 1차로 조절하는 단계; 및,
(a2) 단위 유닛의 높이를 2차로 조절하는 단계;를 포함하고,
상기 (a2) 단계는 (a1) 단계 보다 조절 범위가 작은 것을 특징으로 하는, 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법.The method of claim 7,
The step (a),
(a1) first adjusting the height of the unit unit; And,
(a2) step of secondly adjusting the height of the unit unit; Including,
The step (a2) is characterized in that the adjustment range is smaller than that of the step (a1), the method of installing a backing device for friction stir welding.
높이조절부는,
연결부에 착탈 가능하게 결합되며, 다수 개의 제1 체결공이 소정 간격(g)으로 상하 방향으로 형성된 제1 높이조절부재; 및,
제1 높이조절부재의 아래에 설치되고, 다수 개의 제2 체결공이 소정 간격(g)으로 상하 방향으로 형성된 제2 높이조절부재;를 포함하고,
상기 (a1) 단계는 모재의 내부 높이에 대응하여 제1 높이조절부재가 제2 높이조절부재에 삽입되는 길이를 조절하거나 제2 높이조절부재가 제1 높이조절부재에 삽입되는 길이를 조절한 후, 제1,2 체결공을 관통하도록 체결핀을 설치하여 상기 간격(g) 단위로 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는, 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법. The method of claim 8,
The height adjustment part,
A first height adjustment member detachably coupled to the connection portion and having a plurality of first fastening holes formed in the vertical direction at a predetermined interval (g); And,
Including; a second height adjustment member installed under the first height adjustment member, a plurality of second fastening holes formed in the vertical direction at a predetermined interval (g),
In the step (a1), after adjusting the length at which the first height adjusting member is inserted into the second height adjusting member or adjusting the length at which the second height adjusting member is inserted into the first height adjusting member according to the inner height of the base material, , A method of installing a backing device for friction stir welding, characterized in that the height is adjusted in units of the interval (g) by installing a fastening pin to penetrate the first and second fastening holes.
높이조절부는 하단부를 더 포함하고,
하단부는,
제2 높이조절부재의 아래에 설치된 지지바; 및,
지지부에 나사 결합되는 볼트봉;을 포함하고,
상기 (a2) 단계는 볼트봉이 지지부에 나사 결합되는 길이를 조절함으로써 단위유닛의 높이를 상기 간격(g)보다 작은 범위에서 미세하게 조절하는 것을 특징으로 하는, 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법. The method of claim 9,
The height adjustment unit further includes a lower portion,
The lower part,
A support bar installed under the second height adjustment member; And,
Includes; bolt rods screwed to the support,
The step (a2) is characterized in that the height of the unit unit is finely adjusted within a range smaller than the distance g by adjusting the length at which the bolt rod is screwed to the support part. The method of installing a backing device for friction stir welding.
모재는 파이프이고,
지지부의 윗면은 파이프의 내부면 곡률과 동일하게 곡률진 것을 특징으로 하는, 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법. The method according to any one of claims 7 to 10,
The base material is a pipe,
A method of installing a backing device for friction stir welding, characterized in that the upper surface of the support is curved equal to the curvature of the inner surface of the pipe.
파이프를 고정하는 클램핑 유닛을 포함하고,
클램핑 유닛은,
파이프의 하단을 지지하는 하단 지지부;
파이프의 양측면에 대해 왕복 이동 가능하고, 상기 양측면을 지지하여 고정하는 측면 지지부; 및,
용접 대상 부위의 양측에 대해 왕복 이동 가능하고, 상기 양측을 눌러서 고정하는 상단 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마찰교반용접용 백킹장치의 설치방법. The method of claim 11,
Including a clamping unit for fixing the pipe,
The clamping unit,
A lower support part supporting the lower end of the pipe;
A side support portion capable of reciprocating with respect to both side surfaces of the pipe and supporting and fixing the both side surfaces; And,
A method of installing a backing device for friction stir welding, comprising: an upper fixing portion capable of reciprocating with respect to both sides of the welding target portion and fixing by pressing both sides.
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CN116765586A (en) * | 2023-07-07 | 2023-09-19 | 晋拓科技股份有限公司 | Friction stir welding jig with multiple cylinders in linkage |
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