KR102240608B1

KR102240608B1 - 용접 지그

Info

Publication number: KR102240608B1
Application number: KR1020200178001A
Authority: KR
Inventors: 권오익; 변승귀
Original assignee: 주식회사 다올이엔지
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-04-15

Abstract

본 발명은 의자프레임에 결합되는 브라켓을 효과적으로 용접할 수 있도록 된 새로운 구조의 용접 지그에 관한 것이다.
본 발명에 따른 용접 지그는 상기 지지대(10)는 하부패널(11)과, 상기 하부패널(11)의 상면에 상측으로 연장되도록 구비된 복수개의 지지바(12)와, 상기 지지바(12)의 상면에 구비된 상부패널(13)로 구성됨으로, 상기 클램프(20)의 에어실린더(25)를 상기 상부패널(13)의 양측 둘레부에 비해 외측으로 이격되면서 하단부가 상기 상부패널(13)의 하측으로 돌출되도록 설치할 수 있다.
따라서, 클램프(20)의 지지부재(21)의 상하방향 길이를 짧게 구성할 수 있어서, 클램프(20)의 구조를 단순하게 할 수 있는 장점이 있다.

Description

용접 지그{welding jig}

본 발명은 의자프레임에 결합되는 브라켓을 효과적으로 용접할 수 있도록 된 새로운 구조의 용접 지그에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 사용되는 의자프레임은 금속봉을 벤딩하여 구성된 주부재에 다양한 브라켓을 용접결합하여 구성된다.

도 1은 이러한 의자프레임에 용접결합되는 브라켓의 일예를 도시한 것으로, 금속판을 프레스가공하여 제조되며 일측에는 상하면을 관통하는 결합공(1a)이 형성된 지지판재(1)와, 상기 결합공(1a)에 용접결합되는 금속재의 부싱(2)으로 구성된다.

이때, 상기 부싱(2)은 원판형태의 헤드부(2a)와, 상기 헤드부(2a)의 하측면에서 하측으로 연장된 원봉형태의 삽입부(2b)로 구성된다.

따라서, 상기 결합공(1a)에 부싱(2)의 삽입부(2b)를 삽입한 상태에서, 상기 헤드부(2a)의 둘레부를 상기 지지판재(1)의 상면에 용접결합함으로써, 브라켓을 제작할 수 있다.

이때, 이러한 브라켓은 좌우 한 쌍으로 구성된다.

한편, 이러한 브라켓을 제작할 때는 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접 지그에 결합하여 부싱(2)이 움직이지 않도록 고정한 상태에서 작업자가 용접기를 이용하여 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 상호 용접하게 된다.

이러한 용접 지그는 지지대과, 상기 지지대에 구비되어 작동에 따라 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 상호 고정할 수 있도록 된 클램프로 구성된다.

상기 클램프는 상면에 상기 부싱(2)이 결합된 지지판재(1)를 올려놓을 수 있도록 된 지지부재와, 상기 지지부재의 일측에 상하방향으로 회동가능하게 결합되며 하측으로 회동되면 상기 지지부재에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)을 하측으로 가압하여 고정하는 고정아암과, 상하방향으로 연장되도록 상기 지지대에 구비되며 상측으로 연장된 피스톤로드가 상기 고정아암에 연결된 에어실린더로 구성된다.

따라서, 상기 클램프를 이용하여 브라켓을 고정한 후, 작업자가 부싱(2)을 지지판재(1)에 용접고정할 수 있다.

그런데, 이러한 용접 지그는 상기 클램프의 에어실린더의 길이가 길어서, 상기 지지부재의 상하방향 길이 역시 상기 에어실린더의 길이에 대응되도록 상하방향으로 길게 연장되어야 한다.

따라서, 지지대의 크기가 커지고 클램프의 구조가 복잡해지는 문제점이 발생되었다.

또한, 상기 지지대에 부싱(2)을 용접결합할 때, 상기 지지대와 부싱(2)이 열변형되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

등록특허 10-2004617호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 의자프레임에 결합되는 브라켓을 효과적으로 용접할 수 있도록 된 새로운 구조의 용접 지그를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 금속판을 프레스가공하여 제조되며 일측에는 상하면을 관통하는 결합공(1a)이 형성된 지지판재(1)와, 상기 결합공(1a)에 용접결합되는 금속재의 부싱(2)으로 구성된 브라켓을 동시에 고정하여 용접할 수 있도록 된 용접 지그에 있어서, 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 상면에 구비되며 브라켓을 고정할 수 있도록 된 클램프(20)를 포함하고, 상기 지지대(10)는 하부패널(11)과, 상기 하부패널(11)의 상면에 상측으로 연장되도록 구비된 복수개의 지지바(12)와, 상기 지지바(12)의 상면에 구비된 상부패널(13)을 포함하며, 상기 클램프(20)는 상면에 상기 부싱(2)이 결합된 지지판재(1)를 올려놓을 수 있도록 된 지지부재(21)와, 상기 지지부재(21)의 외측에 위치되도록 상기 상부패널(13)의 상면에 구비된 회동지지바(22)와, 상기 회동지지바(22)에 내외측으로 회동되도록 힌지결합된 링크부재(23)와, 상기 링크부재(23)의 선단부에 상하방향으로 회동가능하게 힌지결합되며 내측단의 하측면에는 상기 클램프(20)의 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면을 하측으로 가압하는 복수개의 가압부재(24a)가 구비된 회동바(24)와, 상기 회동지지바(22)의 외측면에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 상측으로 연장된 피스톤로드가 상기 회동바(24)의 외측단에 연결된 에어실린더(25)를 포함하고, 상기 에어실린더(25)는 상기 상부패널(13)의 양측 둘레부에 비해 외측으로 이격되면서 하단부가 상기 상부패널(13)의 하측으로 돌출되도록 상기 회동지지바(22)에 결합된 것을 특징으로 하는 용접 지그가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 하부패널(11)은 상기 상부패널(13)에 비해 후방으로 길게 연장되도록 구성되고, 상기 회동바(24)에 하측을 향하도록 구비된 보호관체(30)와, 상기 보호관체(30)의 내부에 하측을 향하도록 구비되며 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접할 때 발생되는 빛을 감지하는 수광센서(40)와, 상기 보호관체(30)에 연결되어 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급하여 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접할 때 발생되는 용접가스가 보호관체(30)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 급기수단(50)과, 상기 하부패널(11)의 후측 상면에 구비되어 상호 용접되면서 가열된 지지판재(1)와 부싱(2)을 냉각하는 냉각수단(60)과, 작업자가 조작할 수 있도록 된 입력수단(81)이 구비되고 상기 수광센서(40)의 신호를 수신하며 상기 에어실린더(25)와 급기수단(50) 및 냉각수단(60)의 작동을 제어하는 제어수단(80)을 더 포함하고, 상기 냉각수단(60)은 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 하단부가 상기 하부패널(11)의 후측 상면에서 측방향으로 회전되도록 구비된 승강가이드(61)와, 상기 승강가이드(61)에 연결되어 승강가이드(61)를 측방향으로 회동시키는 회동구동수단(62)과, 기단부는 상기 승강가이드(61)에 승강가능하게 결합되고 선단부에는 상기 지지부재(21)의 상측으로 연장된 하향연장부(63a)가 형성된 연장바(63)와, 상기 연장바(63)에 연결되어 연장바(63)를 승강시키는 승강구동수단(64)과, 상기 하향연장부(63a)의 하단에 구비되며 하측면이 상기 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면형상에 대응되도록 구성되어 연장바(63)의 하강시 상기 지지부재(21)에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면에 밀착되는 냉각블록(65)과, 상기 하부패널(11)의 일측에 구비되며 상기 냉각블록(65)을 냉각시키는 냉각유닛(70)을 포함하고, 상기 냉각유닛(70)은 상면에 상기 냉각블록(65)이 통과하는 개구부(71a)가 형성된 냉각케이스(71)와, 상기 냉각케이스(71)의 내부에 구비되며 상면이 상기 냉각블록(65)의 하측면에 대응되도록 구성된 내부블록(72)과, 상기 내부블록(72)에 연결되어 내부블록(72)을 냉각시키는 냉각사이클(73)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제어수단(80)은 상기 냉각블록(65)이 상기 내부블록(72)에 밀착되도록 냉각케이스(71)의 내부에 삽입된 상태에서, 작업자가 상기 지지대(10)의 상면에 지지판재(1)와 부싱(2)을 올려놓고 상기 입력수단(81)을 조작하면, 상기 에어실린더(25)를 작동시켜 회동아암에 의해 지지판과 부싱(2)이 고정되도록 함과 동시에 상기 급기수단(50)을 제어하여 상기 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급함으로써, 부싱(2)을 지지판재(1)에 용접결합할 때 발생되는 증기에 의해 수광센서(40)가 오염되는 것을 방지하고, 상기 수광센서(40)의 신호를 수신하여 상기 지지부재(21)의 상면에 올려진 브라켓의 용접작업이 완료된 것이 감지되면, 상기 에어실린더(25)를 제어하여 상기 회동바(24)를 상측으로 회동시키고, 상기 급기수단(50)의 작동을 정지시킨 후, 상기 승강구동수단(64)과 회동구동수단(62)의 작동을 제어하여 상기 냉각블록(65)이 상기 지지부재(21)의 상면에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면에 밀착되도록 하여 지지판재(1)와 부싱(2)을 냉각시키도록 된 것을 특징으로 하는 용접 지그가 제공된다.

본 발명에 따른 용접 지그는 상기 지지대(10)는 하부패널(11)과, 상기 하부패널(11)의 상면에 상측으로 연장되도록 구비된 복수개의 지지바(12)와, 상기 지지바(12)의 상면에 구비된 상부패널(13)로 구성됨으로, 상기 클램프(20)의 에어실린더(25)를 상기 상부패널(13)의 양측 둘레부에 비해 외측으로 이격되면서 하단부가 상기 상부패널(13)의 하측으로 돌출되도록 설치할 수 있다.

따라서, 클램프(20)의 지지부재(21)의 상하방향 길이를 짧게 구성할 수 있어서, 클램프(20)의 구조를 단순하게 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 브라켓의 일예를 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 용접 지그를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 용접 지그를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 용접 지그를 도시한 측단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 용접 지그의 작용을 도시한 참고도,
도 7은 본 발명에 따른 용접 지그의 제2 실시예를 도시한 정면 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 용접 지그의 제2 실시예를 도시한 측단면도,
도 9는 본 발명에 따른 용접 지그의 제2 실시예의 회로구성도,
도 10 내지 도 14는 본 발명에 따른 용접 지그의 제2 실시예의 작용을 도시한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 용접 지그를 도시한 것으로, 의자프레임에 용접결합되는 브라켓을 제조할 때 사용되는 것이다.

상기 브라켓은 금속판을 프레스가공하여 제조되며 일측에는 상하면을 관통하는 결합공(1a)이 형성된 지지판재(1)와, 상기 결합공(1a)에 용접결합되는 금속재의 부싱(2)으로 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 용접 지그는 지지대(10)와, 상기 지지대(10)의 상면에 구비되며 브라켓을 고정할 수 있도록 된 한 쌍의 클램프(20)로 구성된다.

상기 지지대(10)는 하부패널(11)과, 상기 하부패널(11)의 상면에 상측으로 연장되도록 구비된 복수개의 지지바(12)와, 상기 지지바(12)의 상면에 구비된 상부패널(13)로 구성된다.

상기 하부패널(11)과 상부패널(13)은 강도가 높은 금속재질로 구성된다.

상기 지지바(12)는 상하양단이 상기 하부패널(11)과 상부패널(13)의 인접면에 결합되어, 상부패널(13)이 하부패널(11)의 상면으로 이격되도록 지지한다.

상기 클램프(20)는 상면에 상기 부싱(2)이 결합된 지지판재(1)를 올려놓을 수 있도록 된 지지부재(21)와, 상기 지지부재(21)의 외측에 위치되도록 상기 상부패널(13)의 상면에 구비된 회동지지바(22)와, 상기 회동지지바(22)에 내외측으로 회동되도록 힌지결합된 링크부재(23)와, 상기 링크부재(23)의 선단부에 상하방향으로 회동가능하게 힌지결합되며 내측단의 하측면에는 상기 클램프(20)의 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면을 하측으로 가압하는 복수개의 가압부재(24a)가 구비된 회동바(24)와, 상기 회동지지바(22)의 외측면에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 상측으로 연장된 피스톤로드가 상기 회동바(24)의 외측단에 연결된 에어실린더(25)로 구성된다.

이때, 상기 에어실린더(25)는 상기 상부패널(13)의 양측 둘레부에 비해 외측으로 이격되면서 하단부가 상기 상부패널(13)의 하측으로 돌출되도록 상기 회동지지바(22)에 결합된다.

따라서, 상기 에어실린더(25)를 축소시키면, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 회동바(24)가 상측으로 회동되고, 상기 지지부재(21)의 상면에 부싱(2)이 결합된 지지판재(1)를 올려놓은 후, 상기 에어실린더(25)를 신장시키면, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 회동바(24)가 하측으로 회동되면서 상기 가압부재(24a)가 지지판재(1)와 부싱(2)을 하측으로 가압하여 고정함으로써, 작업자가 상기 부싱(2)을 지지판재(1)에 용접결합할 수 있다.

이와 같이 구성된 용접 지그는 상기 지지대(10)는 하부패널(11)과, 상기 하부패널(11)의 상면에 상측으로 연장되도록 구비된 복수개의 지지바(12)와, 상기 지지바(12)의 상면에 구비된 상부패널(13)로 구성됨으로, 상기 클램프(20)의 에어실린더(25)를 상기 상부패널(13)의 양측 둘레부에 비해 외측으로 이격되면서 하단부가 상기 상부패널(13)의 하측으로 돌출되도록 설치할 수 있다.

도 7 내지 도 14는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 하부패널(11)은 상기 상부패널(13)에 비해 후방으로 길게 연장되도록 구성된다.

그리고 본 실시예에 따르면, 상기 회동바(24)에 하측을 향하도록 구비된 보호관체(30)와, 상기 보호관체(30)의 내부에 하측을 향하도록 구비되며 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접할 때 발생되는 빛을 감지하는 수광센서(40)와, 상기 보호관체(30)에 연결되어 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급하여 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접할 때 발생되는 용접가스가 보호관체(30)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 급기수단(50)과, 상기 하부패널(11)의 후측 상면에 구비되어 상호 용접되면서 가열된 지지판재(1)와 부싱(2)을 냉각하는 냉각수단(60)과, 작업자가 조작할 수 있도록 된 입력수단(81)이 구비되고 상기 수광센서(40)의 신호를 수신하며 상기 에어실린더(25)와 급기수단(50) 및 냉각수단(60)의 작동을 제어하는 제어수단(80)이 더 구비된다.

상기 보호관체(30)는 도 7에 도시한 바와 같이, 하측으로 갈수록 내경이 넓어지는 깔때기형태로 구성되어, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 회동바(24)가 하측으로 회동되었을 때, 상기 부싱(2)의 상측을 향하도록 상기 회동바(24)의 선단부 하측에 구비된다.

상기 수광센서(40)는 용접시 발생되는 강한 빛이 수신되면 신호를 출력하는 조도센서를 이용하는 것으로, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 회동바(24)가 하측으로 회동되었을 때 상기 부싱(2)의 상측을 향하도록 보호관체(30)의 내부에 구비된다.

상기 급기수단(50)은 상기 보호관체(30)의 내부로 연장되는 분기부(52)가 선단부에 형성된 급기관(51)의 단부에 연결되는 에어컴프레서를 이용하는 것으로, 상기 분기부(52)에는 상기 제어수단(80)에 의해 개폐제어되는 제어밸브(53)가 구비되어, 상기 제어밸브(53)를 개방하면, 상기 보호관체(30)의 내부로 적절한 압력의 공기를 공급하도록 구성된다.

상기 냉각수단(60)은 도 8에 도시한 바와 같이, 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 하단부가 상기 하부패널(11)의 후측 상면에서 측방향으로 회전되도록 구비된 승강가이드(61)와, 상기 승강가이드(61)에 연결되어 승강가이드(61)를 측방향으로 회동시키는 회동구동수단(62)과, 기단부는 상기 승강가이드(61)에 승강가능하게 결합되고 선단부에는 상기 지지부재(21)의 상측으로 연장된 하향연장부(63a)가 형성된 연장바(63)와, 상기 연장바(63)에 연결되어 연장바(63)를 승강시키는 승강구동수단(64)과, 상기 하향연장부(63a)의 하단에 구비되며 하측면이 상기 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면형상에 대응되도록 구성되어 연장바(63)의 하강시 상기 지지부재(21)에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면에 밀착되는 냉각블록(65)과, 상기 하부패널(11)의 일측에 구비되며 상기 냉각블록(65)을 냉각시키는 냉각유닛(70)으로 구성된 것으로, 좌우 한쌍으로 구성되어 상기 좌우측에 위치된 클램프(20)의 후측에 각각 1개씩 구비된다.

상기 승강가이드(61)는 하단부 외주면에 피동기어(61a)가 구비된다.

상기 회동구동수단(62)은 상기 하부패널(11)에 고정되며 상측으로 연장된 구동축에는 상기 피동기어(61a)에 치합되는 구동기어(62a)가 구비된 구동모터를 이용한다.

따라서, 상기 회동구동수단(62)를 구동시키면, 상기 승강가이드(61)와 연장바(63)가 측방향으로 회동된다.

상기 승강구동수단(64)은 상기 승강가이드(61)에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 상측으로 연장된 피스톤로드가 상기 연장바(63)에 연결되어 신축에 따라 연장바(63)가 승강되도록 하는 실린더기구를 이용한다.

상기 연장바(63)는 기단부에 구비된 승강블록(63b)이 상기 승강가이드(61)의 외측에 승강가능하게 결합된다.

상기 냉각블록(65)은 열전도율이 높은 알루미늄 등의 금속재질로 구성된다.

상기 냉각유닛(70)은 상면에 상기 냉각블록(65)이 통과하는 개구부(71a)가 형성된 냉각케이스(71)와, 상기 냉각케이스(71)의 내부에 구비되며 상면이 상기 냉각블록(65)의 하측면에 대응되도록 구성된 내부블록(72)과, 상기 내부블록(72)에 연결되어 내부블록(72)을 냉각시키는 냉각사이클(73)로 구성된다.

상기 냉각케이스(71)는 열전도율이 낮은 단열재질로 구성된다.

상기 내부블록(72)은 비열이 높고 결빙온도가 낮은 오일(72a)이 내부에 저장된 금속재의 통형상으로 구성된다.

상기 냉각사이클(73)은 상기 내부블록(72)의 내부에 구비된 증발기(73a)와, 냉매관(73d)을 통해 상기 증발기(73a)에 연결된 압축기(73b)와 응축기(73c)로 구성되어, 상기 압축기(73b)를 작동시키면, 냉매가 압축된 후 상기 냉매관(73d)을 따라 응축기(73c)와 증발기(73a)를 통과하면서 상기 내부블록(72)의 내부에 저장된 오일(72a)을 냉각시킨다.

이와 같이 구성된 용접 지그의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 작업 시작 전에는, 도 7 및 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 회동바(24)가 상측으로 회동되고, 상기 냉각블록(65)이 상기 내부블록(72)에 밀착되도록 냉각케이스(71)의 내부에 삽입된다.

이때, 상기 냉각싸이클(73)이 작동되어, 상기 냉각유닛(70)의 내부블록(72)에 저장된 오일(72a)을 냉각시킴으로써, 내부블록(72)과 냉각블록(65)이 저온으로 냉각되도록 한다.

그리고, 작업자가 상기 지지부재(21)의 상면에 부싱(2)이 결합된 지지판재(1)를 올려놓고 상기 입력수단(81)을 조작하면, 상기 제어수단(80)은 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 에어실린더(25)를 신장시켜 상기 회동바(24)를 하강시킴으로써 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 고정하고, 상기 급기수단(50)을 제어하여 상기 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급함으로써, 부싱(2)을 지지판재(1)에 용접결합할 때 발생되는 증기에 의해 수광센서(40)가 오염되는 것을 방지한다.

따라서, 작업자는 용접기를 이용하여 상기 부싱(2)을 지지판재(1)에 용접고정할 수 있다.

이때, 상기 제어수단(80)은 상기 수광센서(40)의 신호를 수신하여 작업자가 좌우측의 클램프(20) 중에서, 어느 쪽의 클램프(20)에 올려진 부싱(2)과 지지판재(1)를 용접결합하는 지를 확인하고, 상기 지지부재(21)의 상면에 올려진 브라켓의 용접작업이 완료된 것이 감지되면, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 에어실린더(25)를 제어하여 상기 회동바(24)를 상측으로 회동시켜, 상기 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면이 노출되도록 한다.

즉, 상기 부싱(2)과 지지판재(1)를 용접할 때는 강한 빛이 발생됨으로, 상기 수광센서(40)에 강한 빛이 수신된 다는 것은 해당 수광센서(40)의 하측에 위치된 부싱(2)과 지지판재(1)를 용접하는 것으로 판단할 수 있으며, 수광센서(40)에 수신되던 빛이 미리 지정된 시간 이상으로 수신되지 않게 되면, 부싱(2)과 지지판재(1)의 용접을 완료한 것으로 판단할 수 있다.

한편, 상기 회동바(24)가 상측으로 회동되면, 상기 급기수단(50)의 작동은 정지된다.

그리고, 상기 제어수단(80)은 상기 승강구동수단(64)을 제어하여, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 연장바(63)와 냉각블록(65)을 상승시키고, 상기 회동구동수단(62)을 작동시켜 승강가이드(61)를 회전시킴으로써, 상기 냉각블록(65)이 상기 지지부재(21)의 상측에 위치되도록 하고, 도 14에 도시한 바와 같이, 다시 상기 승강구동수단(64)을 제어하여 연장바(63)를 하강시킴으로써, 저온으로 냉각된 냉각블록(65)이 상기 지지부재(21)의 상면에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면에 밀착되어, 용접작업에 의해 가열된 지지판재(1)와 부싱(2)을 냉각시키도록 한다.

그리고, 미리 설정된 시간이 경과되면, 상기 제어수단(80)은 상기 회동구동수단(62)과 승강구동수단(64)의 작동을 제어하여, 상기 냉각블록(65)이 상기 내부블록(72)의 상면에 밀착되어 다시 냉각되도록 한다.

이와 같이 구성된 용접 지그는 수광센서(40)를 이용하여, 작업자가 용접작업을 할 때 발생되는 빛을 감지하여 작업자가 2개의 클램프(20) 중에서 어느쪽 클램프(20)에 고정된 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접하는 지를 확인하고, 용접작업을 하는 클램프(20)에 구비된 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급하여, 용접작업시 발생되는 용접가스가 상기 보호관체(30)의 내부로 유입되지 못하도록 함으로써, 용접가스가 수광센서(40)에 부착되어 수광센서(40)의 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 용접작업이 완료되면, 차갑게 냉각된 냉각블록(65)을 용접작업에 의해 가열된 지지판재(1)와 부싱(2)의 상측에 결합하여, 지지판재(1)와 부싱(2)을 빠르게 냉각시킴으로써, 용접작업에 의해 가열된 지지판재(1)와 부싱(2)이 천천히 냉각되면서 열변형되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

10. 지지대 20. 클램프
30. 보호관체 40. 수광센서
50. 급기수단 60. 냉각수단
80. 제어수단

Claims

금속판을 프레스가공하여 제조되며 일측에는 상하면을 관통하는 결합공(1a)이 형성된 지지판재(1)와, 상기 결합공(1a)에 용접결합되는 금속재의 부싱(2)으로 구성된 브라켓을 동시에 고정하여 용접할 수 있도록 된 용접 지그에 있어서,
지지대(10)와,
상기 지지대(10)의 상면에 구비되며 브라켓을 고정할 수 있도록 된 클램프(20)를 포함하고,
상기 지지대(10)는
하부패널(11)과,
상기 하부패널(11)의 상면에 상측으로 연장되도록 구비된 복수개의 지지바(12)와,
상기 지지바(12)의 상면에 구비된 상부패널(13)을 포함하며,
상기 클램프(20)는
상면에 상기 부싱(2)이 결합된 지지판재(1)를 올려놓을 수 있도록 된 지지부재(21)와,
상기 지지부재(21)의 외측에 위치되도록 상기 상부패널(13)의 상면에 구비된 회동지지바(22)와,
상기 회동지지바(22)에 내외측으로 회동되도록 힌지결합된 링크부재(23)와,
상기 링크부재(23)의 선단부에 상하방향으로 회동가능하게 힌지결합되며 내측단의 하측면에는 상기 클램프(20)의 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면을 하측으로 가압하는 복수개의 가압부재(24a)가 구비된 회동바(24)와,
상기 회동지지바(22)의 외측면에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 상측으로 연장된 피스톤로드가 상기 회동바(24)의 외측단에 연결된 에어실린더(25)를 포함하고,
상기 에어실린더(25)는 상기 상부패널(13)의 양측 둘레부에 비해 외측으로 이격되면서 하단부가 상기 상부패널(13)의 하측으로 돌출되도록 상기 회동지지바(22)에 결합되고,
상기 하부패널(11)은 상기 상부패널(13)에 비해 후방으로 길게 연장되도록 구성되고,
상기 회동바(24)에 하측을 향하도록 구비된 보호관체(30)와,
상기 보호관체(30)의 내부에 하측을 향하도록 구비되며 상기 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접할 때 발생되는 빛을 감지하는 수광센서(40)와,
상기 보호관체(30)에 연결되어 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급하여 지지판재(1)와 부싱(2)을 용접할 때 발생되는 용접가스가 보호관체(30)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 급기수단(50)과,
상기 하부패널(11)의 후측 상면에 구비되어 상호 용접되면서 가열된 지지판재(1)와 부싱(2)을 냉각하는 냉각수단(60)과,
작업자가 조작할 수 있도록 된 입력수단(81)이 구비되고 상기 수광센서(40)의 신호를 수신하며 상기 에어실린더(25)와 급기수단(50) 및 냉각수단(60)의 작동을 제어하는 제어수단(80)을 더 포함하고,
상기 냉각수단(60)은
상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 하단부가 상기 하부패널(11)의 후측 상면에서 측방향으로 회전되도록 구비된 승강가이드(61)와,
상기 승강가이드(61)에 연결되어 승강가이드(61)를 측방향으로 회동시키는 회동구동수단(62)과,
기단부는 상기 승강가이드(61)에 승강가능하게 결합되고 선단부에는 상기 지지부재(21)의 상측으로 연장된 하향연장부(63a)가 형성된 연장바(63)와,
상기 연장바(63)에 연결되어 연장바(63)를 승강시키는 승강구동수단(64)과,
상기 하향연장부(63a)의 하단에 구비되며 하측면이 상기 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면형상에 대응되도록 구성되어 연장바(63)의 하강시 상기 지지부재(21)에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면에 밀착되는 냉각블록(65)과,
상기 하부패널(11)의 일측에 구비되며 상기 냉각블록(65)을 냉각시키는 냉각유닛(70)을 포함하고,
상기 냉각유닛(70)은
상면에 상기 냉각블록(65)이 통과하는 개구부(71a)가 형성된 냉각케이스(71)와,
상기 냉각케이스(71)의 내부에 구비되며 상면이 상기 냉각블록(65)의 하측면에 대응되도록 구성된 내부블록(72)과,
상기 내부블록(72)에 연결되어 내부블록(72)을 냉각시키는 냉각사이클(73)을 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제어수단(80)은 상기 냉각블록(65)이 상기 내부블록(72)에 밀착되도록 냉각케이스(71)의 내부에 삽입된 상태에서, 작업자가 상기 지지대(10)의 상면에 지지판재(1)와 부싱(2)을 올려놓고 상기 입력수단(81)을 조작하면, 상기 에어실린더(25)를 작동시켜 회동아암에 의해 지지판과 부싱(2)이 고정되도록 함과 동시에 상기 급기수단(50)을 제어하여 상기 보호관체(30)의 내부로 공기를 공급함으로써, 부싱(2)을 지지판재(1)에 용접결합할 때 발생되는 증기에 의해 수광센서(40)가 오염되는 것을 방지하고, 상기 수광센서(40)의 신호를 수신하여 상기 지지부재(21)의 상면에 올려진 브라켓의 용접작업이 완료된 것이 감지되면, 상기 에어실린더(25)를 제어하여 상기 회동바(24)를 상측으로 회동시키고, 상기 급기수단(50)의 작동을 정지시킨 후, 상기 승강구동수단(64)과 회동구동수단(62)의 작동을 제어하여 상기 냉각블록(65)이 상기 지지부재(21)의 상면에 올려진 지지판재(1)와 부싱(2)의 상면에 밀착되도록 하여 지지판재(1)와 부싱(2)을 냉각시키도록 된 것을 특징으로 하는 용접 지그.
삭제