KR20050120988A

KR20050120988A - 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계

Info

Publication number: KR20050120988A
Application number: KR1020040046118A
Authority: KR
Inventors: 김덕환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2005-12-26
Also published as: KR100610832B1

Abstract

프레스 금형 용접용 접촉식 온도계가 개시된다. 개시된 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계는, 프레스 금형의 용접에 있어서, 해당 모재에 접촉하여 용접되는 모재의 온도를 측정하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계에 있어서, 바디와; 상기 바디의 일측에 설치되어 상기 모재에 접촉하여 온도를 측정하는 센서와; 상기 센서의 주위로 적어도 하나 이상이 상기 바디에 설치되어 상기 프레스 금형에 상기 센서가 고정 설치되도록 하는 자석부재와; 상기 바디의 일측에 설치되어 상기 센서가 측정한 온도와 설정된 온도가 표시되도록 하는 디스플레이장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 정확한 용접 온도 관리가 가능하여 프레스 금형의 용접 품질을 향상시킬 수 있고, 온도 측정을 위하여 추가적인 고정용 지그 등의 설치가 필요 없으며, 연장선과 연장콘센트를 이용하면, 온도계를 배치할 수 없을 정도로 협소한 용접 부위도 온도 측정이 가능하다는 이점이 있다.

Description

프레스 금형 용접용 접촉식 온도계{TOUCH THERMOMETER FOR WELDING A PRESS DIE}

본 발명은 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정확한 온도 관리가 가능하게 하여 프레스 금형의 품질을 향상시키기 위한 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계에 관한 것이다.

프레스 금형의 용접 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 예컨대, 산소-아세틸렌 화염 토치(torch)로 해당 부위를 목표 온도로 가열한다. 그런 후, 후술하는 바와 같은 접촉식 온도계로 해당 부위의 온도를 측정하거나, 또는 비접촉식 온도계로 해당 부위의 온도를 측정한다. 이와 같은 방법으로 지속적으로 금형 온도를 측정하면서 용접을 실시한다. 이때, 용접을 실시하는 중에 예열 온도 이하로 온도가 떨어지면 처음과 같이 산소-아세틸렌 화염 토치로 해당 부위를 목표 온도로 가열한다.

그리고 용접 부위가 많은 상기한 바와 같은 프레스 금형의 용접에 있어서는 용접 도중에 계속해서 상기의 용접 공정을 계속해서 반복해야 한다.

상기와 같은 프레스 금형의 수정 및 보수 용접에 있어, 예열 및 후열은 용접 품질에 매우 중요한 요소이다. 이러한 온도를 정확하게 맞추기 위하여 직업 현장에서는 온도 측정용 크레용, 접촉식 온도계, 비접촉식 온도계 등 여러 측정기를 이용하여 용접 전 예열 온도 및 후열 온도를 설정하고 있다.

그런데, 기존의 온도 측정법의 가장 큰 문제점은 측정기에 따라서 차이는 있지만, 용접 작업을 멈추고 온도를 측정해야 한다는 것이다. 즉, 용접 작업과 더불어 현재 모재의 온도를 계속해서 확인할 수 있어야 하는데, 대부분의 온도계는 그것이 불가능하다는 점이다.

그리고 상기한 온도 측정용 크레용은 해당 온도에서 이 크레용이 녹은 것으로 온도를 판별하는데, 용접 중 대상 모재의 온도를 계속적으로 확인하기 위해서는 용접 작업을 멈추고 다시 해당 측정부에 크레용을 칠하는 작업을 계속 반복하여야 한다.

또한 상기한 접촉식 온도계도 온도를 측정하기 위해 열전대를 온도를 측정하고자 하는 모재에 접촉시켜야 하고, 상기한 비접촉식 온도계 또한 고정용 지그(jig) 등을 설치해야 하며, 특히 방사율을 잘못 설정하면 온도 측정에 큰 오차가 발생할 수도 있다. 이러한 온도 측정의 오차는 결과적으로 프레스 금형의 용접 품질을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 정확한 온도 관리가 가능하게 하여 프레스 금형의 품질을 향상되도록 한 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계는, 프레스 금형의 용접에 있어서, 해당 모재에 접촉하여 용접되는 모재의 온도를 측정하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계에 있어서, 바디와; 상기 바디의 일측에 설치되어 상기 모재에 접촉하여 온도를 측정하는 센서와; 상기 센서의 주위로 적어도 하나 이상이 상기 바디에 설치되어 상기 프레스 금형에 상기 센서가 고정 설치되도록 하는 자석부재와; 상기 바디의 일측에 설치되어 상기 센서가 측정한 온도와 설정된 온도가 표시되도록 하는 디스플레이장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 온도계가 프레스 금형의 용접 모재에 부착된 상태를 나타내 보인 적용도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계는, 프레스 금형의 용접에 있어서 해당 모재(1)의 가열된 부위에 접촉하여 용접되는 모재(1)의 온도를 측정하는 것으로, 바디(10)와, 이 바디(10)의 일측에 설치되어 모재(1)에 접촉하여 온도를 측정하는 센서(20)와, 이 센서(20)의 주위로 적어도 하나 이상이 상기 바디(10)에 설치되어 보통 Fe 계열의 금속으로 이루어진 프레스 금형에 센서(20)가 고정 설치되도록 하는 자석부재(30)와, 상기 바디(10)의 일측에 설치되어 센서(20)가 측정한 온도와 설정된 온도가 표시되도록 하는 디스플레이장치(40)를 포함하여 구성된다.

상기 자석부재(30)는 영구자석으로 이루어지고, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 바디(10)의 저부에 4개가 설치되며, 특히, 이 자석부재(30)는 모재(1)로부터 일정 거리 떨어져 설치된다.

그리고 상기 디스플레이장치(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(LCD)로 이루어지고, 이 디스플레이장치(40)의 일측에는 설정온도를 세팅하기 위한 온도설정버튼(43)이 설치된다.

한편, 도 3에서 참조부호 41은, 현재 온도를 나타내 보이는 표시창이고, 42는 설정온도 나타내 보이는 표시창을 각각 나타내 보인 것이다.

상기 설정온도 이하로 온도가 떨어지는 경우, 이를 알리기 위해 상기 바디(10)의 일측에는 부저(미도시)가 설치되고, 이 부저가 작동되는 경우, 상기 디스플레이장치(40)에 참조부호 45와 같이 표시된다.

또한 상기 디스플레이장치(40)의 다른 일측에는 상기 센서(20)를 선택적으로 사용하기 위한 전환스위치(44)가 설치되고, 상기 센서(20)의 일측에는 이 전환스위치(44)를 이용하여 센서(20)를 이용하기 어려운 용접 부위에 다른 센서(20)를 부착하고, 상기 다른 센서(20)에 연결되는 연장선(60)과 연결하기 위한 연장콘센트(50)가 설치된다. 이 연장콘센트(50)는 착탈 가능하게 설치된다.

그리고 상기 센서(20)는, 측온저항체(RTD; Resistance Thermometer Device)로 이루어진다. 이 측온저항체(RTD)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 스테인레스 스틸(SUS) 또는 세라믹으로 이루어진 금속 보호관(Sheath)(23)의 내부에 백금 또는 구리 저항 소자(21)를 삽입하고, 고순도의 산화마그네슘(MgO)의 분말인 고온용 무기 절연물(22)에 의해 밀봉 충진시킨 것이다.

이 측온저항체는, 넓은 온도범위에서 안정된 출력을 제공하고, 정밀도를 확인하며 재조정(캘리브레이션(calibration))이 가능하며, 장기간 사용에도 안정적이고, 열전대보다도 더 선형적인 특성을 가지며, 고감도이고, 소폭 온도 범위에서 정확한 온도를 지시하는 장점이 있다.

상기 연장선(60)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부전선(element)(61)을 열로부터 보호하기 위해 내부전선(61)은 그 외주면에서 순차적으로 테플론(teflon)(62), 와이어 쉴드(wire shield)(63) 및 스테인레스 플렉시블 튜브(stainless flexible tube)(64)가 3중으로 피복된다. 즉, 상기 연장선(60)은, 총 3중으로 보호되어 제일 바깥쪽 피복은 스테인레스 플렉시블 튜브(64)로 피복하여 보호하며, 내부 전선(61)으로 열이 침투하는 것을 방지하기 위하여 절연 코팅재인 테플론(62) 및 와이어 쉴드(63)로 2중 보호하게 된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계는, 영구자석의 자석부재(30)의 자력을 이용하여 모재(1)가 Fe 계열의 금속이 주재료로 사용되는 프레스 금형 어느 곳에도 부착할 수 있다.

따라서 자력에 의해 온도계가 설치되므로 온도 측정을 원하는 부위에 고정용 지그 없이도 쉽게 부착 및 탈착할 수 있다.

또한 용접 중 유지온도 확인을 위하여 수시로 측정할 필요가 없으며, 부저음으로 설정온도 이하로 떨어진 것을 알려주기 때문에 쉽게 모재(1) 온도를 관리할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 접촉식 온도계를 부착하지 설치하지 못하는 협소한 부위에는 연장콘센트(50)와 연장선(60)을 이용하여 모재(1)의 용접 온도를 측정할 수 있다. 이때, 측온저항체 즉, 센서(20)의 전환스위치(44)를 통하여 온도계의 부착이 어려운 협소한 부위의 온도측정도 가능하다.

즉, 별도의 센서를 협소한 곳에 설치하고, 이에 연장선(60)을 연결하며, 이 연장선(60)을 바디(10)에 구비된 연장콘센트(50)에 연결하고, 전환스위치(44)를 변경하면 측정이 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계는 다음과 같은 효과를 갖는다.

정확한 용접 온도 관리가 가능하여 프레스 금형의 용접 품질을 향상시킬 수 있다.

그리고 종래와 같이 용접 온도를 측정하기 위하여 용접 작업을 중단하였으나, 본 발명을 적용하면 용접을 중단할 필요가 없어 작업성이 향상된다.

또한 영구자석의 자력을 이용하므로 온도 측정을 위하여 추가적인 고정지그 등의 설치가 필요 없다.

그리고 연장선과 연장콘센트를 이용하면, 온도계를 배치할 수 없을 정도로 협소한 용접 부위도 온도 측정이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 도 1의 접촉식 온도계의 개략적인 적용 상태도.

도 3은 도 1의 디스플레이장치의 상세도.

도 4는 센서의 상세 구성도.

도 5는 연장선의 상세 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 바디

20. 센서

30. 자석부재

40. 디스플레이장치

50. 연장콘센트

60. 연장선

Claims

프레스 금형의 용접에 있어서, 해당 모재에 접촉하여 용접되는 모재의 온도를 측정하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계에 있어서,

바디와;

상기 바디의 일측에 설치되어 상기 모재에 접촉하여 온도를 측정하는 센서와;

상기 센서의 주위로 적어도 하나 이상이 상기 바디에 설치되어 상기 프레스 금형에 상기 센서가 고정 설치되도록 하는 자석부재와;

상기 바디의 일측에 설치되어 상기 센서가 측정한 온도와 설정된 온도가 표시되도록 하는 디스플레이장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 센서는 측온저항체를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 자석부재는 영구자석을 포함하고, 상기 바디의 저부에 4개가 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 자석부재는 상기 모재로부터 일정 거리 떨어져 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이장치는 액정표시소자(LCD)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이장치의 일측에는 상기 설정온도를 세팅하기 위한 온도설정버튼이 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 설정온도 이하로 온도가 떨어지는 경우, 이를 알리기 위해 상기 바디의 일측에는 부저가 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제7항에 있어서,

상기 부저가 작동되는 경우, 상기 디스플레이장치에 표시되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이장치의 다른 일측에는 상기 센서를 선택적으로 사용하기 위한 전환스위치가 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제9항에 있어서,

상기 센서의 일측에는 상기 전환스위치를 이용하여 상기 센서를 이용하기 어려운 용접 부위에 다른 센서를 부착하고, 상기 다른 센서에 연결되는 연장선과 연결하기 위한 연장콘센트가 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제10항에 있어서,

상기 연장선은 내부전선을 열로부터 보호하기 위해 상기 내부전선은 그 외주면에서 순차적으로 테플론, 와이어 쉴드 및 스테인레스 플렉시블 튜브가 3중으로 피복된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.
제10항에 있어서,

상기 연장콘센트는 착탈 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 용접용 접촉식 온도계.