KR200265622Y1 - 안경 코기둥 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 안경테의 안쪽에 위치하는 코기둥 용접장치에 관한 것으로, 수동 뿐만 아니라 자동으로 고품질의 용접을 할 수 있도록 하고, 2개의 코기둥을 동시에 용접할 수 있도록 용접대와 코다리 클램프와 안경테 클램프 등을 좌.우 한 쌍으로 설치하여 생산성을 배가시키도록 하고, 좌.우측의 코기둥 지그와 용접대 및 좌.우측 안경테 클램프는 이격거리 뿐 만 아니라 다양한 안경 종류에 부합하는 각도와 기울기로 용접각도를 자유로이 조정할 수 있도록 하고, 용접공간의 상.하부로 아르곤 가스를 동시 공급시켜 용접중인 안경테와 코기둥의 산화피막 형성을 억제하도록 하고, 가스응집컵은 승강구조로 하여 용접 대상 안경테와 코기둥의 클램핑이나 용접후의 분리가 쉽도록 하고, 제어기의 제어를 받는 용접대의 에어실린더 로드 부분에 제어기에 접속되는 로드셀을 장착시켜 균일한 압력으로 용접이 이루어지도록 하고, 안경의 종류에 따라 달라지는 안경테 클램프 및 코기둥 클램프를 쉽게 교환할 수 있게 구성하여 작업성이 우수하면서 소량 다품종 주문 생산에 응할 수 있도록 하고, 발열량이 높은 부품은 방열효율이 우수한 알루미늄 합금이나 구리 합금 또는 텅스텐.파라디움.금 합금으로 된 긴탄(GIN TAN)을 사용하여 효과적인 열발산이 이루어지도록 하고, 각 슬라이드 부분에 보통의 슬라이드 구조 대신 베어링과 가이드로 구성된 LM 가이드를 사용하여 운동 정밀도 크게 향상시키고, 안경테 클램프 부분에 엑츄에이터(에어실린더)에 의해 동작하는 클램핑 수단을 설치하여 용접 대상 안경테의 견고한 클램핑이 이루어지도록 한 것이다.

Description

안경 코기둥 용접장치{Welding device for the post for eyeglasses}

본 고안은 안경테의 안쪽 부분(in side)에 고정되는 코기둥 용접장치의 자동화에 관한 것으로, 상세하게는 수동 뿐만 아니라 자동으로 고품질의 용접을 할 수 있도록 하고, 2개의 코기둥을 동시에 용접할 수 있도록 용접대와 코다리 클램프와 안경테 클램프 등을 좌.우 한 쌍으로 설치하여 생산성을 배가시키도록 하고, 좌.우측의 코기둥 지그와 용접대 및 좌.우측 안경테 클램프는 이격거리 뿐 만 아니라 다양한 안경 종류에 부합하는 각도와 기울기로 용접각도를 자유로이 조정할 수 있도록 하고, 용접공간의 상.하부로 아르곤 가스를 동시 공급시켜 용접중인 안경테와 코기둥의 산화피막 형성을 억제하도록 하고, 가스응집컵은 승강구조로 하여 용접 대상 안경테와 코기둥의 클램핑이나 용접후의 분리가 쉽도록 하고, 제어기의 제어를 받는 용접대의 에어실린더 로드 부분에 제어기에 접속되는 로드셀을 장착시켜 균일한 압력으로 용접이 이루어지도록 하고, 안경의 종류에 따라 달라지는 안경테 클램프 및 코기둥 클램프를 쉽게 교환할 수 있게 구성하여 작업성이 우수하면서 소량 다품종 주문 생산에 응할 수 있도록 하고, 발열량이 높은 부품은 방열효율이 우수한 알루미늄 합금이나 구리 합금 또는 텅스텐.파라디움.금 합금으로 된 긴탄(GIN TAN)을 사용하여 효과적인 열발산이 이루어지도록 하고, 각 슬라이드 부분에 보통의 슬라이드 구조 대신 베어링과 가이드로 구성된 LM 가이드를 사용하여 운동 정밀도 크게 향상시키고, 안경테 클램프 부분에 엑츄에이터(에어실린더)에 의해 동작하는 클램핑 수단을 설치하여 용접 대상 안경테의 견고한 클램핑이 이루어지도록 한 것이다.

일반적으로 안경테의 안쪽에는 코기둥이 용접으로 고정된다. 종래 코기둥 용접은 대부분 수동 용접장치에 의존하였으므로 용접 품질저하에 따른 안경제품의 품질저하와 작업성 및 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있으며, 용접봉의 각도 또한 안경 종류에 맞는 각도로 설정할 수 없는 문제점이 있다.

한편, 티탄은 인체에 가장 친화적이고 착용감과 품질이 우수하고, 열과 압력에 민감하며 무게도 가벼워 비철금속 중 인체와의 호환성이 가장 우수하여 고품질 안경소재로서 각광 받고 있으나 가격이 고가일 뿐 아니라 소재 특성 상 고 난이도의 특수 용접기술을 필요로하며, 용접부위, 용접면적, 용접특성 등의 조건에 부합하는 안정적이고 균일성과 속응성이 유지되는 용접전원 및 고정밀도의 각종 치구가 요구된다.

또한, 티탄용접에는 용접압력과 용접시간 및 용접출력이 일정하고 알 맞아야 균일한 제품생산이 가능할 뿐 아니라 안경테 및 코기둥의 굵기나 경도 등에 따라 용접전류와 전압과 주파수가 달라지며, 또한 용접 대상물인 안경테와 코기둥으로 산화방지가스(주로 아르곤 가스)를 공급하여 이들 표면에 산화피막이 형성되는 것을 억제함으로써 후가공을 할 수 있게된다.

따라서, 티탄이 아닌 일반금속으로 제작되는 종래 안경의 경우 용접불량이 발생되면 그 부위를 수정하거나 재용접하면 되지만 아르곤 가스로 산화를 방지하면서 용접하는 티탄안경의 경우 용접부의 분리와 재용접이 불가능하므로 어느 한 부분이라도 용접불량이 발생되면 전체적인 불량으로 처리되어 고가의 티탄을 재사용할 수 없게되므로 경제적인 손실이 매우 큰 편이다.

그러므로, 용접품질이 균일하면서 용접불량이 거의 발생하지 않는 고정밀도의 티탄 안경 용접장치가 요구되고 있다.

또한, 용접대상 안경의 종류가 달라지는 경우 안경종류에 맞는 안경테 및 코기둥 클램프로 교환해주여야 하나 종래 코기둥 용접장치에 사용된 안경테 및 코기둥 클램프는 고정형에 가까우므로 교환이 힘들고 까다로운 문제점이 있었다.

종래의 코기둥 용접장치는 수동작업으로 안경테의 좌측과 우측을 번갈아 가면서 한 개씩의 코기둥을 별도로 용접하게 되므로 생산성이 떨어질 뿐 아니라 균일한 압력으로 용접할 수 없어서 용접품질이 고르지 못한 문제점이 있으며, 아르곤 가스의 손실량이 많은 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 수동 뿐만 아니라 자동으로 용접할 수 있는 고품질의 안경 코기둥 용접장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 용접대와 코기둥 클램프와 안경테 클램프 등을 좌.우측에 한 쌍으로 설치하여 2개의 코기둥을 동시에 용접할 수 있도록 함으로써 생산성을 배가시키도록 한다.

또한, 용접봉이 설치되는 좌.우측 용접대는 이격거리 뿐만 아니라 다양한 안경 종류에 부합하는 각도와 기울기로 용접각도를 자유로이 조정할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 안경테가 클램핑되는 좌.우측 안경테 클램프 역시 좌.우측 이격거리 뿐만 아니라 다양한 안경 종류에 부합하는 각도와 위치에 세팅시킬 수 있도록 함으로써 용접각도와 용접위치를 자유로이 조정할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 용접공간의 상.하부로 아르곤 가스를 동시에 공급시켜 안경테와 코기둥의 산화피막 형성을 억제하는 가스공급수단을 제공함에 목적이 있다.

또한, 용접공간의 상부에 설치되는 가스응집컵은 승강구조로 하여 용접 대상 안경테와 코기둥의 클램핑이나 용접후의 분리가 쉽도록 함을 목적으로 한다.

또한, 용접대의 에어실린더의 로드 부분에 로드셀을 장착시켜 균일한 압력으로 용접이 이루어지도록 함으로써 용접 불량율을 크게 줄이도록 함을 목적으로 한다.

또한, 안경의 종류에 따라 달라지는 안경테 클램프 및 코기둥 클램프를 쉽게 교환할 수 있도록 구성하여 작업성이 우수할 뿐 아니라 소량 다품종 주문 생산에 응할 수 있으며, 클램프 및 용접봉(또는 지그)의 교환으로 안경종류에 구분없이 용접할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 클램프나 지그와 같이 용접에 의해 상대 발열량이 높은 부품은 방열효율이 우수한 알루미늄 합금이나 구리 합금 또는 텅스텐.파라디움.금 합금으로 된 긴탄(GIN TAN)을 사용하여 효과적인 열발산이 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

또한, 각 슬라이드 부분에 보통의 슬라이드 구조 대신 베어링과 가이드로 구성되는 LM 가이드를 사용함으로써 1~2/100 이던 종래 정밀도를 3/1,000로 크게 향상시키도록 한다.

또한, 안경테 클램프 부분에 엑츄에이터(에어실린더)에 의해 동작하는 클램핑 수단을 설치하여 용접시 안경테의 견고한 클램핑이 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 판체로 된 베이스의 상부면에 용접 대상 안경테가 클램핑되는 좌.우 한 쌍의 안경테 클램프가 설치되고, 그 후단에 용접대가 설치되고, 용접대의 상부 양측에 승강부가 각각 설치되고, 승강부의 전면에 코기둥 클램프가 설치된다.

용접대에 설치되는 상기 승강부는 용접위치에 따라 좌.우 위치를 조정할 수 있으며, 좌.우 위치 조정이 끝나면 고정수단인 로커를 이용하여 고정할 수 있게 된다.

상기 안경테 클램프와 코기둥 클램프는 도전성과 열전도율과 내화학성과 내구성이 우수한 금속으로 구성되어 용접에 필요한 전원을 공급하고 용접과정에서 발생되는 열(熱)을 효과적으로 발산하게 된다.

그리고, 안경테 클램프와 코기둥 클램프에 고정되는 단자는 배전선을 통하여 용접전원장치와 연결되어 용접에 필요한 전원이 공급되며, 안경테 클램프 또는 코기둥 클램프 또는 안경테 클램프와 코기둥 클램프 각각에 절연수단 또는 절연부재가 설치되어 전기적인 단락(short)을 방지하게 된다.

그리고, 승강부는 LM 가이드에 의해 정밀한 승강동작을 하게 되며, 승강부의 내부에는 충격을 흡수하는 완충수단(완충부)과 용접압력을 감지하는 압력감지수단(로드셀)이 설치되며, 상기 압력감지수단은 제어기에 연결되고 감지압력을 입력하게 되고, 제어기는 압력감지수단으로부터 입력되는 압력신호와 설정된 기준압력신호를 비교하여 입력되는 압력신호가 기준압력신호에 도달할 때까지 에어실린더를 작동시켜 항상 균일한 압력으로 용접이 이루어진다.

승강부의 하부에 결합되는 코기둥 클램프의 지지봉은 360°회전할 수 있게 결합되며, 회전각도 조절이 끝나면 피스로 고정할 수 있게 된다. 그리고, 코기둥 클램프는 승강높이와 수직 및 수평 회전각도를 조정할 수 있으며, 용접을 전.후하여 승강하는 가스응집컵이 설치된다.

또한, 안경테 클램프는 수평회전각도와 전.후.좌.우 위치를 조정할 수 있으며, 용접할 때 안경테의 움직임을 방지하는 안경테 클램핑 수단이 설치되며, 클램핑되는 안경테의 하부로 용접중인 안경테와 코기둥의 산화피막 형성을 억제하는 가스응집부가 설치된다.

도 1 : 본 고안 안경 코기둥 용접장치의 외관 사시도.

도 2 : 본 고안 안경 코기둥 용접장치의 정면도.

도 3 : 본 고안 안경 코기둥 용접장치의 측단면도.

도 4 : 본 고안 가스응집부의 분해 사시도.

도 5 : 본 고안 가스응집컵 부분 단면도.

도 6 : 본 고안 승강부와 가스응집컵 부분 단면도.

도 7 : 본 고안 안경테 클램프 부분 평면도.

도 8, 도 9 : 본 고안 가스응집부 단면도.

도 10 : 본 고안 일 실시예의 회로블럭도.

도 11 : 본 고안 전원공급장치의 중앙 제어 시스템 블럭도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)--코기둥 용접장치 (4)--베이스

(6)(8)--안경테 (10)(11)(12)(13)--안경테 클램프

(14)--용접대 (16)(18)--승강부

(20)(22)--코기둥 클램프 (24)(26)--로커

(28)(30)(38)(40)--도전성 단자 (32)(34)--배전선

(36)--용접전원장치 (42)(44)(264)--LM 가이드

(46)(48)(62)(64)(236)(238)--에어실린더 (50)(52)--용접봉

(54)--코기둥 (55)(56)--지지봉

(58)(60)(130)(144)(146)(188)(190)(232)(246)(252)(258)--피스

(63)(65)(266)(268)--가스공급호스 (66)(68)--가스응집컵

(70)(72)--가스응집부 (74)--하부판

(76)(78)(82)--수직판 (80)--수평판

(84)--가이드 (86)(88)--경사면

(90)--요입홈 (92)(94)--슬라이드

(96)(98)--지지부재 (100)(102)(274)(276)--조절봉

(104)(106)--돌출부 (108)(110)--평면부

(112)(114)--고정부재 (116)(118)(132)(134)(168)(170)(240)--로드

(120)--로드셀 (122)--스프링

(124)--스프링 지지구 (126)--수납실

(128)--덮개판 (136)(138)(198)(200)(210)(212)--조정봉

(140)(142)--판체 (148)(150)--협지구

(152)(154)--결합홈 (156)(158)--지그

(160)(162)--판 스프링 (164)(166)--지지판

(172)(174)--승강체 (176)(178)--고정판

(180)(182)--축봉 (184)(186)--회전판

(192)(194)(202)(204)--유동판 (196)--지지판

(206)(208)--지지판 (214)(216)--절연판

(218)(220)--보조판 (222)(224)--몸체

(226)(228)--요입홈 (230)--안경테 지지편

(231)(256)--장공 (234)--단턱부

(242)--이동체 (244)--압지편

(245)--돌출테 (248)--압지면

(250)--절개홈 (253)(254)--스토퍼

(255)--코다리 (260)--만곡면

(262)--밑판 (270)--가스공급로

(272)--가스배출 틈 (278)(280)--죄임 너트

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 안경 코기둥 용접장치(2)의 외관 사시도이고, 도 2는 그 정면도이고, 도 3은 그 측면도이다.

상기 안경 코기둥 용접장치(2)의 구성을 살펴보면, 판체로 된 베이스(4)의 상부면에 용접 대상 안경테(6)(8)가 클램핑되는 좌.우 한 쌍의 안경테 클램프(10)(12)가 설치되고, 그 후단에 용접대(14)가 설치되고, 용접대(14)의 상부 양측에 엑츄에이터(에어실린더)에 의해 승강운동하는 승강부(16)(18)가 각각 설치되며, 승강부(16)(18)의 전면으로 코기둥 클램프(20)(22)가 각각 설치된다.

또한, 용접대(14)에 설치되는 상기 승강부(16)(18)는 용접위치에 따라 좌.우 위치를 조정할 수 있으며, 좌.우 위치조정이 끝나면 고정수단인 로커(24)(26)를 이용하여 세팅위치를 고정할 수 있게 된다.

상기 안경테 클램프(10)(12)와 코기둥 클램프(20)(22)는 도전성과 열전도율과 내화학성과 내구성이 우수한 금속으로 구성되어 용접에 필요한 전원을 공급하고 용접과정에서 발생되는 열(熱)을 효과적으로 발산하게 된다.

그리고, 안경테 클램프(10)(12)와 코기둥 클램프(20)(22)에 고정되는 도전성 단자(28)(30)는 배전선(32)(34)을 통하여 용접전원장치(36)의 도전성 단자(38)(40)와 전기적으로 연결되어 용접에 필요한 전원이 공급되며, 안경테 클램프(10)(12) 또는 코기둥 클램프(20)(22) 또는 안경테 클램프(10)(12)와 코기둥 클램프(20)(22) 각각에 절연부재가 설치되어 안경테 클램프(10)(12)와 코기둥 클램프(20)(22)간의 전기적인 단락(short)을 방지하게 된다.

상기 배전선(32)(34)은 절연재로 피복되며, 승강부(16)(18)는 LM 가이드(42)(44)를 통하여 용접대(14)에 결합되어 정밀한 동작을 하게 되며, 승강부(16)(18)의 내부에는 충격을 흡수하는 완충부와 용접압력을 감지하는 압력감지수단(로드셀)이 설치되며, 압력감지수단은 제어기에 연결된다.

상기 제어기는 압력감지수단 즉, 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력신호와 제어기에 미리 설정된 기준압력 신호를 비교하여 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력감지신호가 제어기에 설정된 기준압력 신호로 될 때까지 승강 엑츄에이터인 에어실린더(46)(48)를 동작시키게 되므로 용접봉(50)(52)과 코기둥(54)으로 항상 균일한 압력(기준압력)이 인가되고, 따라서 균일한 용접이 이루어지게 된다.

즉, 제어기에 설정된 기준압력이 1㎏/㎤인 경우 로드셀(120)이 감지한 압력신호가 제어기로 입력되며, 제어기는 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력신호와 제어기에 미리 설정된 기준압력(1㎏/㎤) 신호를 비교하여 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력감지신호가 제어기에 설정된 기준압력(1㎏/㎤)으로 될 때까지 에어실린더(46)(48)를 동작시키게 되므로 지그(156)(158)와 코기둥(54)으로 항상 기준압력(기준압력)이 인가되어 균일한 용접이 이루어지게 되며, 상기 기준압력은 제어기의 설정부를 통하여 용접대상이나 그 조건에 따라 설정하게된다.

승강부(16)(18)의 하부에는 코기둥 클램프(20)(22)의 지지봉(55)(56)이 360°회전할 수 있게 결합되며, 지지봉(55)(56)의 용접회전각도 조절이 끝나면 피스(58)(60)로 고정하여 세팅하게 된다.

그리고, 코기둥 클램프(20)(22)는 승강높이와 수직 및 수평 회전각도를 조정할 수 있으며, 용접을 전.후하여 엑츄에이터인 에어실린더(62)(64)의 동작에 의해 승강하면서 가스공급호스(63)(65)를 통하여 용접공간으로 산화피막 형성을 억제하는 가스를 공급하고 또한 공급된 가스를 응집시켜 유실을 방지하는 가스응집컵(66)(68)이 설치된다.

상기 용접공간은 클램프(11)(13)와 지그(156)(158)에 각각 클램핑 된 용접대상 안경테(6)(8)와 코다리(54)가 위치하는 주변공간을 말한다.

본 고안에서 도면으로 도시하지 않았지만 상기 가스응집컵(66)(68)의 하단 외주면에 스펀지를 빙둘러 감아 고정함으로써 가스의 유실을 최대한 억제시켜 가스이용효율을 향상시킬 수 있다.

상기 안경테 클램프(10)(12)는 수평회전각도와 전.후.좌.우 위치를 조정할 수 있으며, 용접할 때 안경테(6)(8)의 움직임을 방지하는 안경테 클램핑 수단이 설치되며, 클램핑되는 안경테의 하부로 산화피막형성을 억제하는 가스, 이를테면 아르곤 가스를 공급하는 가스응집부(70)(72)가 설치되어 안경테(6)(8)와 코기둥(54)의 표면으로 산화피막 형성이 억제된다.

그리고, 상기 안경테 클램프(10)(12)와, 용접대(14)에 설치되는 승강부(16)(18) 및 코기둥 클램프(20)(22), 용접봉(50)(52), 가스응집수단 등은좌.우 한 쌍으로 설치하여 2개의 코기둥을 동시에 용접할 수 있도록 함으로써 생산성을 배가시키도록 한다.

본 고안의 구성을 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.

베이스(4)의 상부면에 고정되는 용접대(14)는 하부판(74) 양측에 한 쌍의 수직판(76)(78)이 평행으로 고정되고, 수직판(76)(78)의 상부는 수평판(80)과 수직판(82)으로 연결되어 견고히 고정되고, 수직판(76)(78)의 상부 전면 또는 수평판(80)의 전면에 장방형의 가이드(84)가 수평으로 고정되며, 가이드(84)의 상.하부에 대칭 경사면(86)이 각각 형성된다.

상기 가이드(84)의 양측에는 대칭 경사면(88)과 요입홈(90)이 각각 형성된 슬라이드(92)(94)가 가이드(84)를 따라 좌.우로 이동할 수 있게 결합되며, 슬라이드(92)(94)의 양측면에는 지지부재(96)(98)가 고정되고, 상기 지지부재(96)(98)에는 조절봉(100)(102)이 자유로이 회전할 수 있게 결합되고, 조절봉(100)(102)의 나사부는 슬라이드(92)(94)의 측면에 나사 결합된다.

따라서, 조절봉(100)(102)의 정회전 또는 역회전 정도에 따라 슬라이드(92)(94)를 좌측 또는 우측으로 미세하게 이동시킬 수 있어서 슬라이드(92)(94)의 좌.우 이동위치를 세밀히 조정할 수 있으며, 슬라이드(92)(94)의 상부면에는 나사부를 갖는 로커(24)(26)가 체결되어 슬라이드(92)(94)의 좌.우 위치이동이 끝나면 상기 로커(24)(26)를 이용하여 슬라이드(92)(94)의 이동위치를 고정시켜 세팅할 수 있게 된다.

슬라이드(92)(94)의 전면에는 돌출부(104)(106)와 평면부(108)(110)를 갖는고정부재(112)(114)가 각각 고정되고, 돌출부(104)(106)에는 로드(116)(118)가 하향하는 어실린더(46)(48)가 결합된다.

고정부재(112)(114)의 평면부(108)(110)에는 LM 가이드(42)(44)가 각각 고정되고, 상기 LM 가이드(42)(44)의 전면에는 로드(116)(118)를 따라 승강운동하는 승강부(16)(18)가 결합된다.

한편, 용접대에 설치되는 에어실린더(46)(48)의 동작 정밀도 높더라도 균일한 용접압력을 얻을 수 없으므로 승강부(16)(18)의 내부에 도 6과 같이 로드셀(120)과 완충 스프링(122)을 설치하여 항상 균일한 압력으로 용접할 수 있도록 한다.

즉, 에어실린더(46)(48)의 로드(116)(118) 단부에 로드셀(120)을 고정하도록 하고, 상기 로드셀(120)은 스프링(122)과 스프링 지지구(124)가 내설된 승강부(16)(18)의 내부 수납실(126)에 넣어 탄지되게 한 다음 덮개판(128)과 피스(130)로 고정시켜 승강부(16)(18)가 로드(116)(118)에 지지되도록 하고, 에어실린더(46)(48)의 후단으로 돌출되는 로드(132)(134)의 외주면에 위치조정이 가능한 조정봉(136)(138)을 체결하여 에어실린더(46)(48)의 스트로크를 감안한 용접압점을 결정할 수 있도록 한다.

상기 조정봉(136)(138)은 케이스 내부에 도시안된 스프링이 내설되며, 조정봉(136)(138)의 후단은 로드(132)(134)에 고정되고 조정봉(136)(138)의 선단은 에어실린더(46)(48)의 후단에 부딛치면서 완충된다.

승강부(16)(18)의 하부에, 전면으로 돌출되는 지지봉(55)(56)은 360°회전할수 있게 결합되며, 지지봉(55)(56)의 회전각도가 결정되면 승강부(16)(18)의 측면에 체결되는 피스(58)(60)로 지지봉(55)(56)을 체결시켜 견고히 세팅하게 된다.

상기 지지봉(55)(56)의 전면에는 판체(140)(142)가 고정되고, 판체(140)(142)의 상부 전면에 피스(144)(146)로 조임정도를 결정할 수 있는 협지구(148)(150)가 설치되고, 협지구(148)(150)의 수직통공에 용접봉(50)(52)의 상부를 삽입한 다음 피스(144)(146)로 체결시켜 용접봉(50)(52)을 견고히 협지하게 된다.

상기에서 협지구(148)(150)의 피스(144)(146)를 이완시키면 용접봉(50)(52)을 자유로이 회전시킬 수 있으며, 용접봉(50)(52)을 용접각도로 회전시킨 다음 이완시켰던 피스(144)(146)를 죄임하면 용접각도로 견고히 고정된다. 따라서 수평으로 회전시킬 수 있는 용접봉(50)(52)의 수평회전 각도는 360°또는 그 이상이 되며, 용접봉(50)(52)의 회전각도를 최적의 조건으로 세팅할 수 있게된다.

상기 용접봉(50)(52)이 하부에는 결합홈(152)(154)을 갖는 도전성 지그(156)(158)가 분리.결합할 수 있게 체결되며, 결합홈(152)(154)의 내부에는 판스프링(160)(162)이 각각 설치되어 결합홈(152)(154)으로 삽입되는 코기둥(54)의 뭉치부분을 각각 탄지하게된다.

상기 지그(156)(158)와 용접봉(50)(52)의 결합은 단턱부 간의 결합이므로 그 회전이 방지되며, 또한 체결구조이므로 지그(156)(158) 또는 용접봉(50)(52)이 마모되거나 손상된 경우 그 교환이 쉽다.

상기 코기둥 지그(156)(158)는 용접할 때 안경테(6)(8) 클램프(11)(13)의 직상부에 위치하게 되며, 하부는 밑으로 향 할수록 점차적으로 좁아지게 구성하여 용접을 위하여 하강할 때 안경테(6)(8)와의 불필요한 접촉이나 간섭을 방지하도록 한다.

협지구(148)(150)의 일측에는 지지판(164)(166)이 수평으로 고정되고, 지지판(164)(166)의 중심공에는 에어실린더(62)(64)가 고정되고, 하향하는 에어실린더(62)(64)의 로드(168)(170) 단부에는 승강체(172)(174)가 고정된다.

상기 승강체(172)(174)는 용접봉(50)(52)의 외면에 승강할 수 있도록 미끄럼 결합되며, 승강체(172)(174)의 저부면에 고정되는 링 베어링 부분에는 가스응집컵(66)(68)이 기밀유지되게 고정된다.

상기 가스응집컵(66)(68)은 하향 개방된 원통형 투명체로 용접봉(50)(52)과 지그(156)(158)의 외부를 빙둘러 감싸게 되며, 에어실린더(62)(64)의 동작으로 용접을 전.후하여 상승 또는 하강하게 된다.

즉, 용접할 때에는 가스응집컵(66)(68)이 하강하여 지그(156)(158)를 둘러싸게 되며, 가스응집컵(66)(68)의 일측에 연결된 가스공급관(63)(65)을 통하여 용접시 안경테(6)(8)와 코기둥(54)으로 산화피막 형성을 억제하는 아르곤가스를 공급하게 된다.

상기 가스응집컵(66)(68)은 컵 구조이므로 용접공간으로 공급되는 아르곤 가스가 큰 유실없이 응집되며, 용접 대상 안경테(6)(8)와 코기둥(54)을 클램핑할 때 상승하게 되므로 안경테(6)(8)와 코기둥(54)을 클램핑하기 위한 충분한 작업공간이 확보되며, 투명유리 또는 투명 합성수지로 형성하여 내부를 관망할 수 있도록 함이바람직하다.

한편, 베이스(4)의 좌.우측에 한 쌍으로 설치되는 안경테 클램프(10)(12)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

베이스(4)의 상부면 좌.우측에 고정되는 고정판(176)(178)의 중앙부에 축봉(180)(182)이 상향 돌출되며, 상기 축봉(180)(182)에 회전판(184)(186)이 축 결합되고, 회전판(184)(186)의 일측에 피스(188)(190)가 체결되어 용접각도에 따른 회전판(184)(186)의 각도 조정이 끝나면 상기 피스(188)(190)를 죄임시켜 회전판(184)(186)의 회전이나 유동을 방지하게된다.

회전판(184)(186)의 상부면에는 유동판(192)(194)을 장부맞춤식으로 결합되어 좌.우 이동아 가능하며, 유동판(202)(204)의 측면에 고정되는 지지판(196)에 조정봉(198)(200)이 축(idle) 결합되고, 조정봉(198)(200)의 나사부는 회전판(184)(186)에 체결되어 조정봉(198)(200)의 정회전 또는 역회전 정도에 따라 유동판(192)(194)의 좌.우 위치를 미세 조정할 수 있다.

유동판(192)(194)의 상부면에 또 다른 유동판(202)(204)이 장부맞춤식으로 결합되어 전.후 이동이 가능하며, 유동판(192)(194)의 측면에 고정되는 지지판(206)(208)에 조정봉(210)(212)이 축(idle) 결합되며, 조정봉(210)(212)의 나사부는 유동판(202)(204)에 체결되어 조정봉(210)(212)의 정회전 또는 역회전 정도에 따라 유동판(202)(204)의 전.후 위치를 미세 조정할 수 있다.

상기 유동판(202)(204)의 상부면에는 베이클라이트판과 같이 강도와 절연성이 우수한 절연판(214)(216)이 고정되고, 절연판(214)(216)의 상부면에 도전성 금속으로 구성되는 보조판(218)(220)과 가스응집부(70)(72)가 고정되고, 가스응집부(70)(72)의 상부에 도전성 금속으로 구성되는 안경테 클램프(11)(13)가 고정되어 용접 대상 안경테(6)(8)를 클램핑할 수 있게된다.

한편, 도 4, 7, 8은 용접공간의 하부로 가스를 공급하는 본 고안 가스응집부(70)(72)의 도면으로 가스응집부(70)(72)에는 상부에 용접 대기하고 있는 안경테(6)(8)와 코다리(54)로 아르곤 가스를 공급하는 가스공급수단과 가스공급로 및 용접을 위하여 1차 결합된 안경테(6)(8)가 용접중에 움직이지 못하도록 클램핑하는 클램핑 수단이 설치된다.

즉, 가스응집부(70)(72)의 몸체(222)(224) 중앙부분에 높이가 상이한 요입홈(226)(228)이 형성되고, 일측 요입홈(226)에는 도전성을 갖는 안경테 지지편(230)을 피스(232)로 체결하되 용접 대상 안경테의 종류가 달라지는 경우 상기 지지편(230)에 형성된 장공(231)을 이용하여 지지편(230)의 위치를 요입홈(226)을 따라 미세 조정할 수 있도록 구성된다.

그리고, 지지편(230)의 일측에는 용접 대상 안경테(6)(8)가 안착할 수 있는 단턱부(234)가 형성되며, 상기 상기 단턱부(234)는 안경테(6)(8)의 기울기(또는 곡선)를 감안한 기울기(또는 곡선)를 갖게 되며, 블록형 몸체(222)(224)의 측면에는 비교적 스트로크가 짧은 에어실린더(236)(238)가 고정되고, 그 로드(240)는 요입홈(228)의 내부로 돌출된 다음 요입홈(228)에 설치된 이동체(242)에 체결되어 에어실린더 로드(242)의 출몰 상태에 따라 좌.우로 이동하게 되며, 이동체(242)의 상부면에는 단턱부(234)에 안착이 완료된 안경테(6)(8)의 반대편을 가압하여 지지하는 압지편(244)이 피스(246)로 고정되고, 압지편(244)의 압지면(248)은 단턱부(234)의 기울기와 같은 기울기로 평행한다.

이동체(242)의 상부면 앞.뒤에는 상승 돌출테(245)가 각각 형성되어 있어서 이동체(242)의 견고한 고정과 유동이 방지되며, 몸체(222)(224)의 상부면에는 이동체(242)가 슬라이드 운동할 수 있게 절개홈(250)이 형성된 안경테 클램프(11)(13)가 피스(252)로 고정된다.

그리고, 몸체(222)(224)의 상부면 일측에는 용접위치에 세팅된 안경테(6)(8)가 용접 중에 유동되는 현상을 방지하는 스토퍼(253)(254)가 고정된다. 즉, 코기둥(54)이 고정되는 안경테 부분은 어느 정도의 기울기를 갖고 있으므로 용접압력에 의해 용접위치를 이탈할 수 있다.

따라서, 상기 스토퍼(253)(254)는 길이방향으로 장공(256)이 형성되어 있어서 피스(258)로 고정할 때 용접 대상 안경에 따라 그 위치와 각도를 결정할 수 있으며, 용접압력이 작용되는 반대방향에서 안경테(6)(8)를 연결하는 코다리(255) 부분을 지지하여 안경테(6)(8)의 틀어짐 또는 안경테(6)(8)의 용접위치이탈을 방지하게 된다.

그리고, 스토퍼(253)(254)의 선단부에는 만곡면(260)이 형성되어 있어서 코다리(255)에 손상이나 상처를 주지않게 되며, 이동체(242)는 도 8과 같이 밑판(262)에 LM 가이드(264)로 결합되어 정확한 이동이 달성되고 압지편(244)은 안경테 지지편(230)과 협조하여 안경테(6)(8)를 정확하면서 견고히 압지하게 된다.

한편, 압지편(244)은 에어실린더(236)에 의해 전진하면서 안경테(6)(8)를 가압 지지하게 되며, 가압력이 필요 이상으로 높은 경우 안경테(6)(8)가 손상되거나 파손될 수 있으므로 압지력을 적절히 조정할 필요가 있다.

따라서, 도 9와 같이 몸체(222)(224)의 측면에 조절봉(274)(276)을 각각 나사 결합하여 요입홈(226)(228)의 내부로 돌출되도록 하되, 상기 조절봉(274)(276)의 단부는 전진한 상태의 이동체(242)와 면접촉되도록 하여 이동체(242)의 압지력을 적절히 조정할 수 있도록 하고, 조절봉(274)(276)을 정회전 또는 역회전시켜 안경의 재질이나 두께 또는 종류에 알맞는 압지력으로 조정한 다음 죄임너트(278)(280)로 체결시켜 진동이나 소음에 의한 조절봉(274)(276)의 이완을 방지하도록 한다.

또한, 몸체(222)(224)의 일측에 가스공급관(266)(268)이 각각 연결되고, 상기 가스공급관(266)(268)과 요입홈(228)은 가스공급로(270)로 연결된다.

따라서, 가스공급관(266)(268)으로 공급되는 가스는 배출압력에 의해 가스공급로(270)와 요입홈(228)과 몸체(222)(224)와 이동체(242) 사이에 형성되는 가스배출 틈(272) 사이를 지나 클램핑 된 안경테(6)(8)와 코기둥(54)으로 공급되어 안경테(6)(8)와 코기둥(54)이 용접될 때 그 표면에 산화피막이 형성되는 현상을 억제(방지)하게 된다.

일반적으로 티탄의 산화방지에는 아르곤 가스가 주로 이용되며, 용접할 때 아르곤 가스가 용접대상 안경테(6)(8)와 코기둥(54)의 표면을 감싸게 되므로 대기와의 접촉이 방지되어 산화피막 형성이 억제된다.

그리고, 가스응집컵(66)(68)과 가스응집부(70)(72)에 각각 연결된 가스공급호스(63)(65)(266)(268)는 3점세트와 유량제어밸브와 솔레노이드 밸브 및 아르곤 가스공급원에 연결되어 용접 전.후와 용접기간 동안 안경테(6)(8)와 코기둥(54)이 위치하는 용접공간으로 산화 억제용 아르곤 가스를 공급하게 되며, 제어기에 접속되는 솔레노이드 밸브에 의해 가스 공급시기가 결정된다.

그리고, 각각의 에어실린더(46)(48)(62)(64)(236)(238) 또한 상기 가스공급호스(63)(65)(266)(268) 처럼 3점세트와 유량제어밸브와 솔레노이드 밸브 및 공기압 공급원에 연결되어 용접기간 동안 제어기의 제어명령에 따라 동작하게 되고, 용접전원장치(36) 또한 제어기의 제어명령에 의해 설정시간 동안 안경테 클램프(10)(12)와 코기둥 클램프(20)(22)로 용접에 필요한 전원을 공급하게된다.

본 고안에서 승강부(16)(18)는 좌측 승강부(16) 위주로 그 구성을 설명하였으나, 물론 좌.우측 승강부(16)(18)는 동일한 구조이며, 코기둥 클램프(20)(22)와 가스응집컵(66)(68) 역시 마찬가지이다.

그리고, 가스응집부(70)(72) 또한 좌측 가스응집부(70) 위주로 내부 구성을 설명하였으나 물론 좌.우측 가스응집부(70)(72)의 내.외부는 동일한 구조를 갖는다.

본 고안에서 용접공간의 하부에 위치하는 가스응집부(70)(72)와 용접공간의 상부에 위치하는 가스응집컵(66)(68)을 통하여 용접을 전.후한 기간과 용접기간 동안 용접공간으로 아르곤 가스가 공급되고 용접중인 안경테(6)(8) 및 코기둥(54)이 대기와의 접촉이 차단되므로 안경테(6)(8)와 코기둥(54) 표면의 산화피막 형성이 억제되고, 따라서 용접이 완료된 안경테와 코기둥를 후가공할 수 있게 된다.

본 고안에서 안경테(6)(8)와 코기둥(54)으로 용접전원이 공급되어야 하므로 도전성 단자(28)로부터 안경테(6)(8)가 클램핑되는 안경테 클램프(11)(13)까지와, 또 다른 도전성 단자(30)로부터 코기둥(54)이 결합되는 지그(156)(158) 사이에 위치하는 부분품은 도전성이 우수한 도전체 또는 도전성 금속부재로 각각 구성되어 안경테(6)(8)와 코기둥(54)으로 용접에 필요한 용접전원을 공급하게 된다.

상기 도전성 단자(28)(30)와 연결되는 배전선(32)(34)은 공급전력에 맞는 충분한 용량이면서 플렉시블한 배전선을 사용하여 배선이 쉽도록 한다.

그리고, 한 쌍의 도전성 단자(28)로 공급되는 전원은 각각의 배전선(34)을 통하여 공급되기는 하나 배전선(34)이 전원공급장치(36)의 출력단자(38)에 병열로 연결되어 분압되므로 동전위를 갖게된다.

또, 한 쌍의 도전성 단자(30)로 공급되는 전원은 각각의 배전선(32)을 통하여 공급되기는 하나 배전선(32)이 전원공급장치(36)의 동전위 출력단자(40)에 병열 연결되어 분압되므로 같은 전위를 갖게된다.

본 고안에서 발열량이 높은 지그(156)(158)와 안경테 클램프(11)(13)는 용접시 상당량의 외압과 전기충격과 열스트레스가 가해지므로 내마모성과 전기도전성 및 내열성이 우수한 금속부재, 이를테면 구리나 황동 또는 텅스텐.파라디움.금 합금으로 된 긴탄(GIN TAN)으로 구성하여 사용 수명을 크게 향상시키도록 함이 바람직하다.

본 고안에서 발열량이 높은 가스응집부(70)(72)의 몸체(222)(224) 부분은 방열효율이 우수한 알루미늄 합금이나 구리 또는 구리합금 또는 텅스텐.파라디움.금합금으로 된 긴탄(GIN TAN)으로 형성하도록 하고 그 표면적을 확장시켜 용접효율 및 전원 이용효율을 높이고 더불어 작업자의 열스트레스를 줄이거나 방지하도록 한다.

또한, 안경테 클램프(11)(13)와 지그(156)(158)의 경우 탈.부착식으로 결합되므로 용접 대상 안경 종류가 변경되거나 장시간 사용에 의해 마모 및 손상된 경우 안경테 클램프(11)(13)와 지그(156)(158)를 분리시킨 다음 새로운 것으로 교체하면 될 것이다.

도 10은 본 고안 일 실시예로 도시한 회로블럭도로, 제어기의 입력에 용접에 따른 압력감지신호를 입력하는 로드셀(120)과, 용접작업을 자동이나 수동으로 전환하고 각종 설정을 할 수 있는 자동/수동 설정부와, 용접작업을 개시할 수 있는 페달 스위치를 각각 접속하고, 제어기의 출력에 에어실린더(46)(48)(62)(64)(236)(238)를 각각 작동시키는 솔레노이드 밸브와, 용접전원을 공급하는 용접전원장치(36)와, 가스응집부(70)(72) 및 가스응집컵(66)(68)으로 아르곤 가스를 공급하는 가스공급밸브와, 본 고안 코기둥 용접장치를 원격제어할 수 있는 통신 인터페이스(CI)를 각각 접속하여서 된 것이다.

본 고안에서 자동/수동 설정부로 용접작업을 자동 뿐만 아니라 수동으로 전환할 수 있다.

그리고, 도 11은 원격지의 주 제어기(C)와 통신인터페이스(MCI)(CI)(CIn)를 이용하여 복수 개의 코기둥 용접장치(2)와 각각 연결되는 복수 개의용접전원장치(36)를 중앙(통합) 제어할 수 있도록 구성한 것이다.

즉, 용접대상체(안경테와 코기둥)의 크기 및 경도 등에 따른 용접전력이나 용접시간(용접전원 공급시간) 등의 데이터베이스와 제어 프로그램을 갖는 주 제어기(C)에 통신 인터페이스(MCI)를 전기적으로 접속하고, 복수 개의 코기둥 용접장치(2)에 전기적으로 접속되는 용접전원장치(36)(36n)와, 상기 용접전원장치(36)(36n)에 각각의 통신 인터페이스(CI)를 전기적으로 접속한 다음 네트웍으로 연결하여 통신망을 구축함으로써 복수 용접전원장치(36)(36n)를 중앙(통합) 제어할 수 있게된다.

미 설명 부호 (282)는 가스 정압장치, (284)는 볼트, (286)은 표시부, (288)은 조작판넬, (290)은 스위치, (292)는 터미널, (294)는 호스, (296)은 밸브이다.

한편, 본 고안 안경 코기둥 용접장치(2)의 초기상태는 지그(156)(158)와 가스응집컵(66)(68)이 상승된 상태이고, 이동체(242)는 안경테(6)(8)를 쉽게 결합할 수 있도록 에어실린더(236)(238)에 의해 후진해 있는 상태이고, 용접전원과 가스공급은 차단된 상태이다.

이러한 초기 상태에서 용접 하고자 하는 안경의 종류나 크기, 용접부위, 용접각도 등을 감안하여 용접세팅을 하게 된다.

즉, 작업자가 조정봉(136)(138)을 이용하여 안경테 클램프(10)(12)의 전.후.좌.우 위치를 결정하여 코기둥(54)이 안경테(6)(8)의 용접위치로 정확히 하강할 수 있도록 하고, 피스(188)(190)를 이완시켜 용접각도에 따른 각도로 회전판(184)(186)을 회전시킨 다음 이완시켰던 피스(188)(190)를 죄임시켜안경테(6)(8)의 평면적인 각도가 용접각도에 부응하도록 결정하고, 안경테(6)(8)의 두께와 재질을 감안하여 조절봉(274)(276)을 죄임하거나 이완시켜 이동체(242)의 압지력을 세팅하고, 스토퍼(253)(254)의 위치를 조정하여 좌.우 안경테를 연결하고 있는 코다리(255)를 지지하여 용접시 안경테(6)(8)의 위치이탈이나 틀어짐을 방지하면 안경테(6)(8)의 클램핑을 위한 용접세팅이 완료된다.

또한, 조절봉(100)(102)을 정회전 또는 역회전시켜 승강부(16)(18)의 좌.우 위치를 결정한 다음 상부의 로커(24)(26)로 위치를 고정시켜 세팅하고, 피스(58)(60)를 이완시킨 다음 정면에서 본 코기둥 클램프(20)(22)의 회전각도를 결정한 다음 상기 피스(58)(60)를 죄임시켜 회전각도를 고정하고, 피스(144)(146)를 이완시켜 용접봉(50)(52)의 높낮이와 수평적인 각도를 결정한 다음 피스(144)(146)를 죄임시켜 각도와 높낮이를 세팅하고, 설정부를 이용하여 제어기의 용접압점(기준압력)을 세팅하고, 또한 가스공급시간과 용접전원시간을 세팅하면 코기둥(54) 클램핑을 위한 용접세팅이 완료된다.

그리고, 유량 또는 유압을 제어할 수 있는 밸브(296)로 각 에어실린더(46)(48)(62)(64)(236)(238)로 공급되는 공기량을 설정하게 된다.

용접세팅이 완료된 상태에서 작업자가 용접대상 2개의 코기둥(54)을 좌.우측 지그(156)(158)의 결합홈(152)(154)에 각각 끼워 결합하면 코기둥(54)의 뭉치 부분이 판 스프링(160)(162)에 의해 탄지된다.

또한, 작업자가 좌.우측 안경테 클램프(11)(13)의 단턱부분에 도 7과 같이 코다리(255)로 좌.우측 안경테(6)(8)가 연결된 2개의 안경테(6)(8)를 결합하되 좌측 안경테 클램프(11)에는 왼쪽 안경테(6)를 결합하고, 우측 안경테 클램프(13)에는 오른쪽 안경테(8)를 각각 결합한 다음 전원스위치 또는 페달스위치를 온(ON)시키면 에어실린더(236)(238)가 동작하면 도 7과 같이 이동체(242)가 LM 가이드(264)를 따라 전진하게되고, 안경테(6)(8)는 지지편(230)의 단턱부(234)와 압지면(248) 사이에 압지되면서 견고한 클램핑이 이루어진다.

이때, 스토퍼(253)(254)가 코다리(255)를 떠 받치고 있으므로 용접대상 안경테(6)(8)의 위치이탈이나 변형이 방지된다.

한편, 상기처럼 안경테(6)(8)가 클램됨과 동시에 에어실린더(46)(48)가 동작하고 로드(116)(118)가 돌출되면서 승강부(16)(18)가 하강하고, 코기둥 클램프(20)(22) 및 지그(156)(158)가 하강하면서 코기둥(54)의 용접 부분이 안경테(6)8)의 용접부분에 가압 접촉된다.

상기에서 승강부(16)(18)의 내부에 설치된 로드셀(120)에 의해 설정된 균일 압력으로 용접이 이루어지게된다.

즉, 에어실린더(46)(48) 로드(116)(118)의 돌출작용에 의해 코기둥(54)이 안경테(6)(8) 부분에 가압 접촉되면서 압력감지수단인 로드셀(120)로 압력이 인가되며, 로드셀(120)이 감지하는 압력신호는 제어기로 입력되어 제어기에 미리 설정된 기준압력 신호와 비교되며, 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력감지신호가 제어기에 설정된 기준압력 신호로 될 때까지 승강 엑츄에이터인 에어실린더(46)(48)가 계속 동작되며, 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력감지신호가 제어기에 설정된 기준압력 신호와 일치하면 비로소 에어실린더(46)(48)의 동작이 멈추면서 로드(116)(118)의하강이 정지되므로 용접 할 때마다 항상 균일한 용접압력이 인가된다.

에어실린더(62)(64)의 동작에 의해 그 로드(168)(170)가 돌출되면서 가스응집컵(66)(68)이 하강하면서 용접공간인 안경테(6)(8)와 코기둥(54)의 상부로 아르곤 가스가 공급되고, 가스응집부(70)(72)로 아르곤 가스가 공급되어 용접공간인 안경테(6)(8)와 코기둥(54)의 하부로도 아르곤 가스가 공급된다.

상기 가스응집컵(66)(68)이 하강할 때 용접봉(50)(52)의 하단에 후육부가 형성되어 있으므로 가스 응집컵(66)(68)의 하강이 더 이상 방지된다.

그리고, 용접공간의 상.하부로 아르곤 가스가 공급되는 상태에서 제어명령에 의해 용접전원장치(36)로 부터 용접에 필요한 전원이 지그(156)(158)와 안경테 클램프(11)(13)를 통하여 코기둥(54)과 안경테(6)(8)로 용접전원이 일정시간 공급되어 용접이 이루어지며, 소재가 티탄인 안경테(6)(8)와 코기둥(54)은 아르곤 가스에 의해 대기와의 접촉이 차단되므로 산화피막 형성이 억제되어 후가공할 수 있게된다.

소정시간 용접에 의해 안경테(6)(8)와 코기둥(54)의 용접이 완료되면 용접전원이 차단되고, 이어서 에어실린더(46)(48)(62)(64)가 역동작하여 용접봉(50)(52)과 지그(156)(158) 및 가스응집컵(66)(68)이 상승하면서 안경테(6)(8)에 용접된 코기둥(54)이 분리되며, 이와 동시에 다른 에어실린더(236)(238)의 역동작에 의해 안경테(6)(8)의 클램핑이 해제되면서 초기상태로 되고, 가스응집부(70)(72)와 가스응집컵(66)(68)으로 공급되는 가스가 차단되어 1회의 용접이 완료된다.

용접이 완료된 2개의 안경테(6)(8)와 코기둥(54)은 왼쪽과 오른쪽이 각각 용접된 상태이므로 왼쪽 안경테 부분에 코기둥이 용접된 안경테는 방향 전환없이 오른쪽 안경테 클램프(13)로 이동시켜 클램핑시키고, 오른쪽 안경테 부분에 코기둥이 용접된 안경테는 방향 전환없이 왼쪽 안경테 클램프(11)로 이동시켜 클램핑시킨 다음 앞서 기술한 과정으로 용접하면 2개의 코기둥 용접이 완료되므로 생산성이 배가된다.

이렇게 용접이 완료되면 작업자가 용접된 2개의 안경테를 클램프(11)(13)로부터 분리시켜 후속공정으로 이동시켜 용접 및 가공하면 되며, 코기둥 용접장치(2)에는 새로운 안경테와 코기둥을 클램핑시켜 용접하면 반복 용접이 이루어진다.

이상과 같이 설명한 본 고안은 본 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

이상과 같이 본 고안은 수동 뿐만 아니라 자동으로 안경테와 코기둥의 용접압력을 균일화 할 수 있어서, 용접 불량율이 크게 떨어지고 안경제품의 품질이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 용접대를 좌.우측에 각각 설치하여 2개의 코기둥을 좌.우 동시에 용접하게 되므로 생산성이 배가되는 효과가 있다.

또한, 용접봉이 설치되는 좌.우측 용접대는 이격거리 뿐만 아니라 다양한 안경 종류에 부합하는 각도와 기울기로 용접각도로 자유로이 조정할 수 있어서 소량다품종 주문생산에도 응할 수 있는 효과가 있다.

또한, 안경테가 클램핑되는 좌.우측 안경테 클램프 역시 좌.우측 이격거리 뿐만 아니라 다양한 안경 종류에 부합하는 각도와 위치에 세팅시킬 수 있어서 용접각도로 용접위치를 자유로이 조정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 용접공간의 상.하부로 아르곤 가스가 동시 공급되므로 안경테와 코기둥의 산화피막 형성이 억제되어 후속가공을 할 수 있으며, 가스응집컵은 승강구조이므로 용접 대상 안경테와 코기둥의 클램핑이나 용접후 분리가 쉬운 효과가 있다.

또한, 승강부의 에어실린더 로드 부분에 로드셀을 장착시켜 설정된 균일압력으로 용접이 이루어지므로 용접 불량율이 크게 줄어들고 고품질의 용접을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 안경의 종류에 따라 달라지는 안경테 클램프 및 코기둥 클램프를 카세트 방식으로 쉽게 교환할 수 있어서 작업성이 우수할 뿐 아니라 소량 다품종 주문 생산에 응할 수 있으며, 카세트 및 용접봉의 교환으로 안경종류에 구분없이 용접할 수 있는 효과가 있다.

또한, 클램프나 용접봉과 같이 발열량이 높은 부품은 방열효율이 우수한 알루미늄 합금이나 구리 합금 또는 텅스텐.파라디움.금 합금으로 된 긴탄(GIN TAN)을 사용하여 효과적인 열발산이 이루어지므로 안정적인 용접을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 슬라이드 부분에 보통의 슬라이드 구조 대신 LM 가이드를 사용함으로써 1~2/100 이던 종래 정밀도가 3/1,000로 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 안경테 클램프 부분에 엑츄에이터(에어실린더)에 의해 동작하는 클램핑 수단을 이용하여 용접시 안경테의 견고한 클램핑이 이루어지며, 스토퍼에 의해 안경의 틀어짐이나 위치이탈이 방지되는 효과가 있다.

또한, 솔더링의 경우 납이 필요하며 녹여서 용접하고 웰딩은 자기살 끼리 한 번에 용접하게 되나 본 고안은 솔더링이나 웰딩용접에 다 쓸 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래 코기둥 용접은 대부분 수동 용접장치에 의존하였으므로 용접 품질저하에 따른 안경 품질저하와 작업성 및 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 고안에서는 용접각도를 안경종류에 맞도록 쉽게 조정할 수 있으며, 용접 부위, 용접 면적, 용접특성 등의 조건에 부합하는 안정적이고 균일성과 속응성이 유지되는 용접전원 및 고정밀도의 각종 치구가 제공되어 용접품질이 크게 향상되고 안경제품의 품질이 크게 향상되는 등의 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (9)

1. 안경테와 코기둥을 전기 용접하는 코기둥 용접장치에 있어서; 베이스(4)의 상부면 선단에 안경테 클램프(11)(13)와 가스응집부(70)(72)와 절연부재와 전.후.좌.우 이동수단 및 평면각도 조절수단과 도전성 단자를 갖는 도전성 안경테 클램프(10)(12)를 좌.우측에 각각 설치하고, 베이스(4)의 상부면 후단에 용접대(14)를 설치하고, 용접대(14)에 고정되는 가이드(84)의 양측에 로커(24)(26)와 조절봉(100)(102)이 설치된 슬라이드(92)(94)를 결합하고, 슬라이드(92)(94)에 고정되는 고정부재(112)(114)의 상부에 에어실린더(46)(48)를 설치하고, 고정부재(112)(114)의 하부에 LM 가이드(42)(44)의 안내를 받는 승강부(16)(18)를 설치하고, 에어실린더의 하향 로드(116)(118) 단부에 승강부(16)(18)를 설치하고, 승강부(16)(18)의 내부에 완충 스프링(122)과 용접압력을 감지하여 제어기로 입력하는 로드셀(120)을 설치하고, 승강부(16)(18)의 하부 전면으로 도전성 단자를 갖는 도전성 코기둥 클램프(20)(22)를 설치하여 코기둥(54)을 클램핑 하도록 하고, 상기 제어기는 용접대상 안경테와 코기둥의 크기와 경도 등에 따른 용접전력과 용접시간 데이터베이스와 제어 프로그램을 갖도록 하여서 된 안경 코기둥 용접장치.
2. 청구항 1에 있어서, 승강부(16)(18)의 하부 전면에 설치되는 코기둥 클램프(20)(22)는 승강부(16)(18)의 하부에 코기둥 클램프(20)(22)의 지지봉(55)(56)을 360°회전시킬 수 있게 피스(58)(60)로 고정하고, 지지봉(55)(56)의 전면에 협지구(148)(150)를 고정하고, 협지구(148)(150)에 용접봉(50)(52)을 360°회전시킬 수 있게 끼워 피스(144)(146)로 고정하고, 용접봉(50)(52)의 하단에 코기둥 결합홈(152)(154)이 형성되고 그 내부에 판스프링(160)(162)이 내설된 코기둥 지그(156)(158)를 체결하고, 협지구(148)(150)에 고정되는 에어실린더(62)(64)의 로드(168)(170) 단부에 용접봉(50)(52) 외면에 미끄럼 결합된 승강체(172)(174)를 고정하고, 승강체(172)(174)의 저부면에 가스공급호스(63)(65)가 연결된 투명 가스응집컵(66)(68)을 고정하여 서 된 안경 코기둥 용접장치.
3. 청구항 1에 있어서, 베이스(4)의 좌.우측에 한 쌍으로 설치되는 안경테 클램프(10)(12)는 고정판(176)(178)의 중앙으로 상향 돌출되는 축봉(180)(182)에 고정피스(184)(186)를 갖는 회전판(184)(186)을 축 결합하고, 회전판(184)(186)의 상부면에 유동판(192)(194)을 장부맞춤식으로 결합시켜 좌.우로 이동시킬 수 있게 하고, 유동판(202)(204)의 측면 지지판(196)에 조정봉(198)(200)을 축 결합하고, 조정봉(198)(200)의 나사부는 회전판(184)(186)에 체결하고, 유동판(192)(194)의 상부면에 또 다른 유동판(202)(204)을 장부맞춤식으로 결합시켜 전.후로 이동시킬 수 있게 하고, 유동판(192)(194)의 측면 지지판(206)(208)에 조정봉(210)(212)을 축 결합하고, 조정봉(210)(212)의 나사부는 유동판(202)(204)에 체결하고, 유동판(202)(204)의 상부면에 절연판(214)(216)을 고정하고, 절연판(214)(216)의 상부면에 도전성 가스응집부(70)(72)를 고정하고, 가스응집부(70)(72)의 상부에 도전성 안경테 클램프(11)(13)를 고정하여서 된 안경 코기둥 용접장치.
4. 청구항 1에 있어서, 제어기는 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력신호와 제어기에 미리 설정된 기준압력신호를 비교하여 로드셀(120)로 부터 입력되는 압력감지신호가 제어기에 설정된 기준압력 신호로 될 때까지 에어실린더(46)(48)를 동작시켜 코기둥(54)으로 항상 균일한 압력이 인가되게 함을 특징으로 하는 안경 코기둥 용접장치.
5. 청구항 3에 있어서, 안경테 클램프(10)(12)는 도전성을 띄는 가스응집부(70)(72)의 몸체(222)(224) 중앙부에 높이가 상이한 요입홈(226)(228)을 형성하고, 일측 요입홈(226)에 도전성 안경테 지지편(230)의 장공(231)을 피스(232)로 체결하고, 지지편(230)의 일측에 용접 대상 안경테(6)(8)가 안착되는 단턱부(234)를 형성하고, 몸체(222)(224)의 측면에 에어실린더(236)(238)를 고정하고, 에어실린더의 로드(240) 단부에 요입홈(228)에 위치하는 이동체(242)를 결합하고, 이동체(242)의 상부면에 압지면(248)이 형성된 압지편(244)을 고정하여 단턱부(234)에 안착되는 안경테(6)(8)의 반대편을 가압 지지하도록 하고, 몸체(222)(224)의 상부면에 이동체(242)가 슬라이드 운동할 수 있게 절개홈(250)이 형성된 안경테 클램프(11)(13)를 피스(252)로 고정하고, 몸체(222)(224)의 상부면 일측에 용접위치에 세팅된 안경테(6)(8)의 유동을 방지하는 스토퍼(253)(254)를 체결하고, 이동체(242)는 밑판(262)에 LM 가이드(264)로 결합하고, 몸체(222)(224)의 일측에 가스공급호스(266)(268)를 연결하고, 상기 가스공급관(266)(268)과 요입홈(228)은 가스공급로(270)로 연결하여서 된 안경 코기둥 용접장치.
6. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서, 안경테 클램프(10)(12)는 가스응집부(70)(72)의 몸체(222)(224) 측면에 조절봉(274)(276)을 나사 결합하여 요입홈(226)(228)의 내부로 돌출되게 하고, 상기 조절봉(274)(276)의 단부는 전진한 이동체(242)에 면접촉되도록 하여 이동체(242)의 이동정도를 세밀히 조정할 수 있도록 하고, 조절봉(274)(276)에 죄임너트(278)(280)를 체결하여서 된 안경 코기둥 용접장치.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 코기둥 클램프(20)(22)는 다수의 판으로 된 용접대(14)의 전면에 대칭 경사면(86)이 형성된 가이드(84)를 수평으로 고정하고, 가이드(84)의 양측에 대칭 경사면(88)이 형성된 슬라이드(92)(94)의 요입홈(90)을 좌.우로 이동시킬 수 있게 결합하고, 슬라이드(92)(94)의 양측 지지부재(96)(98)에 조절봉(100)(102)을 축 결합하고, 조절봉(100)(102)의 나사부는 슬라이드(92)(94)의 측면에 나사 결합하고, 에어실린더(46)(48)의 로드(116)(118) 단부에 고정된 로드셀(120)은 스프링(122)과 스프링 지지구(124)가 내설된 승강부(16)(18)의 수납실(126)에 넣어 탄지시킨 다음 덮개판(128)과 피스(130)로 고정하고, 에어실린더(46)(48)의 후단으로 돌출되는 로드(132)(134)의 외주면에 에어실린더(46)(48)의 스트로크를 감안한 용접압점을 결정할 수 있는 조정봉(136)(138)을 체결하여서 된 안경 코기둥 용접장치.
8. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서, 제어기는 입력부에 용접에 따른 압력감지신호를 입력하는 로드셀(120)과, 용접작업을 자동이나 수동으로 전환하고 각종 설정을 할 수 있는 자동/수동 설정부와, 용접작업을 개시할 수 있는 페달 스위치를 각각 접속하고, 상기 제어기의 출력부에 에어실린더(46)(48)(62)(64)(236)(238)를 각각 작동시키는 솔레노이드 밸브와, 용접전원을 공급하는 용접전원장치(36)와, 가스응집부(70)(72) 및 가스응집컵(66)(68)으로 아르곤 가스를 공급하는 가스공급밸브와, 본 고안 코기둥 용접장치를 원격제어할 수 있는 통신 인터페이스(CI)를 각각 접속하여서 된 안경 코기둥 용접장치.
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