KR20060021950A - Electric beam machine for welding hollow piston of compressor - Google Patents

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KR20060021950A
KR20060021950A KR1020040070677A KR20040070677A KR20060021950A KR 20060021950 A KR20060021950 A KR 20060021950A KR 1020040070677 A KR1020040070677 A KR 1020040070677A KR 20040070677 A KR20040070677 A KR 20040070677A KR 20060021950 A KR20060021950 A KR 20060021950A
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박대규
김경덕
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한라공조주식회사
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Abstract

본 발명은 별도 제작된 공기조화장치 압축기 피스톤용 두 개의 부품을 용접 접합하는데 사용되는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor piston electron beam welding device used to weld join two parts for a separately manufactured air conditioner compressor piston.

본 발명에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는, 진공 밀폐된 용접실(10a) 내에서 피스톤의 접합부에 전자빔을 투사하여 용접하는 전자빔 용접기(1); 복수 개의 피스톤을 원주방향으로 배열 고정한 상태에서 상기 용접실(10a) 내에서 회전되어 전자빔 용접이 각 피스톤 별로 순차적으로 이루어지게 하는 적어도 하나 이상의 회전지그(2); 및 상기 회전지그(2)들을 이송하여 상기 용접실(10a)을 순차적으로 거치게 하는 지그이송수단(3);을 포함하여, 상기 회전지그(2)에 의해서 상기 용접실(10a)에 반입된 복수 개의 피스톤들에 대해 일괄 용접하도록 구성된 것을 특징으로 하며, 이와 같은 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는, 용접실을 1 회 진공할 때마다 복수 개의 피스톤을 일정 수량 단위로 일괄 용접할 수 있으므로 피스톤 용접에 소요되는 시간을 대폭 단축하여 압축기 피스톤의 생산성을 높이는데 크게 기여할 수 있다.Compressor piston electron beam welding apparatus according to the present invention comprises: an electron beam welding machine (1) for projecting and welding the electron beam to the junction of the piston in the vacuum-sealed welding chamber (10a); At least one rotary jig (2) rotated in the welding chamber (10a) in a state in which a plurality of pistons are arranged in the circumferential direction so that electron beam welding is sequentially performed for each piston; And a jig transfer means (3) for transferring the rotary jig (2) to sequentially pass through the welding chamber (10a), including a plurality of carried in the welding chamber (10a) by the rotary jig (2). It is characterized in that it is configured to collectively weld to the pistons, such a compressor piston electron beam welding device, it is necessary for the piston welding because it is possible to collectively weld a plurality of pistons in a certain quantity unit each time the vacuum chamber once A significant time savings can greatly contribute to increasing the productivity of the compressor pistons.

압축기, 피스톤, 전자빔, 용접, 접합, 지그, 진공, 생산성Compressor, Piston, Electron Beam, Welding, Bonding, Jig, Vacuum, Productivity

Description

압축기 피스톤 전자빔 용접장치{ELECTRIC BEAM MACHINE FOR WELDING HOLLOW PISTON OF COMPRESSOR} Compressor Piston Electron Beam Welding System {ELECTRIC BEAM MACHINE FOR WELDING HOLLOW PISTON OF COMPRESSOR}             

도 1은 사판식 압축기의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of a swash plate compressor.

도 2는 압축기 피스톤의 분해사시도.2 is an exploded perspective view of the compressor piston;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치의 평단면 모식도.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a compressor piston electron beam welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치의 정단면 모식도.
Figure 4 is a front sectional schematic view of the compressor piston electron beam welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 전자빔 용접기 10 : 케이스1: electron beam welding machine 10: case

11 : 진공펌프 12 : 전자총11: vacuum pump 12: electron gun

2 : 회전지그 20 : 상부 클램프2: rotating jig 20: upper clamp

21 : 하부 클램프 22,23 : 척(Chuck)21: lower clamp 22, 23: chuck

3 : 회전지그 30 : 유압실린더 3: rotary jig 30: hydraulic cylinder                 

100 : 피스톤 100a : 브릿지부100: piston 100a: bridge portion

100b : 헤드부
100b: head part

본 발명은 공기조화장치 압축기용 피스톤 제조시 별도 제작된 두 개의 부품을 용접으로 접합하는데 사용되는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치에 관한 것으로, 특히, 매 용접공정 마다 복수 개의 피스톤들을 일정 수량 단위로 일괄 용접함으로써 피스톤 용접 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor piston electron beam welding device used to join two separately manufactured parts by welding in the manufacture of a piston for an air conditioner compressor, in particular, by collectively welding a plurality of pistons in a certain quantity unit every welding process The present invention relates to a compressor piston electron beam welding device that can significantly reduce the time required for piston welding.

자동차의 냉방장치를 구성하는 압축기는 풀리를 통하여 전달되는 엔진의 동력을 전자클러치의 단속작용에 의하여 선택적으로 전달받아 증발기로부터 공급되는 기상의 냉매를 압축하여 액화하기 쉬운 고온고압의 상태로 변화시켜 응축기로 토출하는 장치이다.The compressor constituting the air conditioner of the automobile is selectively received by the power of the engine delivered through the pulley by the intermittent action of the electronic clutch to compress the refrigerant in the gaseous phase supplied from the evaporator to a state of high temperature and high pressure that is easy to liquefy and condenser It is a device to discharge.

이러한 압축기의 한 형태인 사판식 압축기는 엔진의 동력을 전달받는 구동축에 경사지게 축설(軸設)된 디스크 형상의 사판(斜板)이 구동축에 의해 회전하고, 이 사판의 둘레를 따라 슈(shoe)를 개재하여 결합된 다수의 피스톤들이 실린더에 형성된 다수의 보어 내부에서 사판의 회전에 의하여 직선왕복운동함으로써 냉매가 스를 흡입 및 압축하여 응축기쪽으로 배출하도록 되어 있다.In the swash plate type compressor, which is a form of such a compressor, a disk-shaped swash plate inclined to the drive shaft receiving engine power is rotated by the drive shaft, and a shoe is formed along the circumference of the swash plate. Through a plurality of pistons coupled via the linear reciprocating motion by the rotation of the swash plate in the plurality of bores formed in the cylinder, the refrigerant sucks and compresses the gas to be discharged toward the condenser.

도 1에는 가변용량형 사판식 압축기의 단면도가 도시되어 있다.1 is a cross-sectional view of a variable displacement swash plate compressor.

도시된 바와 같이, 가변용량형 사판식 압축기는, 내부에 크랭크실(51a), 흡입실(52a), 토출실(52b) 등의 밀폐공간을 형성하는 전,후방 하우징(51,52); 상기 전,후방 하우징(51,52) 사이에 내장되며 내부에는 다수의 보어(53a)가 원주방향으로 배열되도록 형성된 실린더 블록(53); 전방 하우징(51)의 중앙을 통해서 크랭크실(51a)에 삽입되어 실린더 블록(53)의 중앙에 회전가능하게 지지되는 구동축(54); 크랭크실(51a) 내에서 상기 구동축(54)에 결합되어 그 구동축(54)에 의해 회전되는 러그 플레이트(55); 구동축(54)에 끼워져 상기 러그 플레이트(55)에 힌지되어 그 러그 플레이트(55)와 함께 회전되면서 요동하는 사판(56); 상기 사판(56) 둘레에 슈(57)를 개재하고 결합되어 사판(56)의 요동으로 상기 실린더 블록(53)의 각 보어(53a) 내에서 왕복동하는 복수 개의 피스톤(58); 그리고 실린더 블록(53)과 후방 하우징(52) 사이에서 상기 피스톤(58)의 왕복동에 따른 보어 내부의 압력변화에 의하여 냉매가스의 흡입 및 토출을 제어하는 흡,배기리드밸브(59,60)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 크랭크실(51a), 흡입실(52a) 및 토출실(52b)의 압력을 조정하여 피스톤(58)의 이송량을 조정하는 제어밸브(61)와, 상기 러그 플레이트(55)와 사판(56) 사이에 탄성적으로 설치되어 러그 플레이트(55)의 비회전시 최소 경사각으로 사판(56)을 탄성지지하는 사판 지지용 스프링(63)이 더 포함된다.As shown, the variable displacement swash plate compressor includes front and rear housings 51 and 52 which form a closed space such as a crank chamber 51a, a suction chamber 52a, a discharge chamber 52b, and the like; A cylinder block 53 embedded between the front and rear housings 51 and 52 and configured to have a plurality of bores 53a arranged in the circumferential direction; A drive shaft 54 inserted into the crank chamber 51a through the center of the front housing 51 and rotatably supported at the center of the cylinder block 53; A lug plate 55 coupled to the drive shaft 54 in the crank chamber 51a and rotated by the drive shaft 54; A swash plate 56 that is inserted into a drive shaft 54 and hinged to the lug plate 55 to rotate while being rotated together with the lug plate 55; A plurality of pistons 58 coupled to each other via the shoe 57 around the swash plate 56 and reciprocating in each bore 53a of the cylinder block 53 by swinging the swash plate 56; In addition, between the cylinder block 53 and the rear housing 52, the intake and exhaust lead valves 59 and 60 which control the intake and discharge of the refrigerant gas by the pressure change in the bore according to the reciprocation of the piston 58 are provided. It is made to include. In addition, the control valve 61 for adjusting the feed amount of the piston 58 by adjusting the pressure of the crank chamber 51a, the suction chamber 52a and the discharge chamber 52b, the lug plate 55 and the swash plate ( The swash plate support spring 63 is elastically installed between the 56 to elastically support the swash plate 56 at the minimum inclination angle when the lug plate 55 is not rotated.

이와 같은 구성에 따라 가변용량형 사판식 압축기는 다음과 같이 작동하여 증발기에서 이송되어 된 냉매를 압축하여 응축기로 배출하게 된다.According to such a configuration, the variable displacement swash plate compressor operates as follows to compress the refrigerant transferred from the evaporator and discharge it to the condenser.

엔진 동력에 의하여 구동축(54)이 회전하면 러그 플레이트(55)와 함께 회전되는 사판(56)의 요동으로 사판(56) 둘레에 결합된 피스톤(58)들이 실린더 블록(53)의 보어(53a) 내에서 왕복동하게 된다. 이와 같은 피스톤 왕복동에 의해서 압축기는 피스톤(58)이 크랭크실(51a)쪽으로 후진하는 동안 흡입실(52a)의 냉매를 보어(53a) 내부로 유입하고, 피스톤(58)이 전진하는 동안에 보어(53a)에 유입된 냉매를 전진하는 피스톤(58)의 압력으로 압축하여 토출실(52b)를 통해 응축기에 연결된 냉매유로측으로 토출하게 된다.When the drive shaft 54 is rotated by the engine power, the pistons 58 coupled around the swash plate 56 due to the fluctuation of the swash plate 56 rotated together with the lug plate 55 are bores 53a of the cylinder block 53. It will reciprocate within. By this piston reciprocating, the compressor enters the refrigerant in the suction chamber 52a into the bore 53a while the piston 58 moves back toward the crank chamber 51a, and the bore 53a while the piston 58 moves forward. The refrigerant flowed into the ()) is compressed by the pressure of the piston 58 for advancing and discharged to the refrigerant flow path connected to the condenser through the discharge chamber 52b.

이와 같은 압축기의 냉매압축과정에 있어서, 피스톤(58)은 왕복동시 그 중량에 비례하는 관성력을 운동방향과 반대방향으로 작용하여 구동축(54)의 회전력을 저하시키기 때문에 피스톤의 중량은 압축기의 압축효율에 지대한 영향을 끼치게 된다. 이러한 점을 고려하여 압축기의 피스톤은 관성을 줄이기 위하여 경량의 소재로 제조되며, 최근에는 속이 비어 있어서 더욱 경량화된 피스톤들이 개발되어 가변용량형 압축기에 적용되고 있다.In the refrigerant compression process of the compressor, the piston 58 acts as an inertial force proportional to its weight in the reciprocating direction in the opposite direction to the movement direction, thereby lowering the rotational force of the drive shaft 54. Has a profound effect on In consideration of this point, the piston of the compressor is made of a lightweight material in order to reduce inertia, and in recent years, a hollower weight piston has been developed and applied to a variable displacement compressor.

압축기용 중공 피스톤(100, 도 1에서는 부호 58)은 도 2에 도시된 바와 같이 사판(도 1의 부호 56)에 결합되는 브릿지부(100a)와 보어(도 1의 부호 53a)를 따라 왕복동하면서 보어(53a)내 압력을 가변시키는 중공 원통체형의 헤드부(100b)로 이루어지는데, 통상 이들은 별도 성형된 다음 기계 가공 등을 거친 후 전자빔 용접을 통해 일체화된다. Hollow piston 100 (58 in FIG. 1) for the compressor reciprocates along the bore (53a in FIG. 1) and the bridge portion 100a coupled to the swash plate (56 in FIG. 1) as shown in FIG. It consists of a hollow cylindrical head portion (100b) for varying the pressure in the bore (53a), usually formed separately and then integrated through electron beam welding after machining and the like.                         

압축기 피스톤 제조공정에 있어서 브릿지부(100a)와 헤드부(100b)를 용접 접합하여 이들을 일체화하는 전자빔 용접공정은 통상 진공상태의 용접실 내에서 이루어지는데, 용접 전 용접실 내 공기를 배출시켜 용접실 내부를 진공 상태로 만드는 감압 공정이 필수적으로 요구되기 때문에 그 앞,뒤의 다른 공정들에 비해 상대적으로 공정시간이 길다.In the compressor piston manufacturing process, the electron beam welding process of welding the bridge portion 100a and the head portion 100b and integrating them is generally performed in a vacuum welding chamber. Since the decompression process to make the interior vacuum is essential, the process time is relatively long compared to other processes before and after.

그럼에도 불구하고 기존 압축기 피스톤 전자빔 용접공정에 사용되고 있는 종래 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는 피스톤이 하나씩 이송되어 올 때마다 매번 용접실내 공기를 배기시켜 진공상태로 만든 다음 그 피스톤을 용접하도록 구성되어 있었기 때문에 용접에 소요되는 시간이 지나치게 길어 압축기 피스톤의 생산성을 크게 떨어뜨리는 주요인이 되고 있었다.Nevertheless, the conventional compressor piston electron beam welding apparatus, which is used in the conventional compressor piston electron beam welding process, is configured to exhaust the air in the welding chamber every time the piston is transported one by one to make a vacuum and then weld the piston. The time required was too long to be a major factor in significantly reducing the productivity of compressor pistons.

예컨대, 한국특허공개 제2000-57978호의 압축기용 피스톤 제조장치의 경우, 카세트 지그(공보상 부호: 48)에 안치된 피스톤(51)이 이송되어 올 때마다 피스톤(51)을 테이블(62)로 용접실(45) 안쪽으로 들어 올린 다음 용접실(45)내 공기를 배기펌프(46)로 빼내어 진공상태로 만들고 나서 용접을 해야 했기 때문에 하나의 피스톤을 용접할 때마다 그 피스톤을 용접실에 반입하는 공정과 용접실 내 공기를 배출하여 진공상태로 만드는 진공배기공정이 필요하기 때문에 용접에 소요되는 시간이 너무 길어 압축기 피스톤 제조라인의 생산성을 크게 떨어뜨린다는 문제점을 가지고 있었다.
For example, in the case of the piston manufacturing apparatus for a compressor of Korean Patent Laid-Open No. 2000-57978, the piston 51 is moved to the table 62 whenever the piston 51 placed in the cassette jig (Publication Code 48) is transferred. Lifting the inside of the welding chamber 45 and then taking out the air in the welding chamber 45 with the exhaust pump 46 to make it vacuum, and then welding was carried out. Because the process and the vacuum exhaust process to discharge the air in the welding chamber to make a vacuum state is required because the time required for welding is too long, the productivity of the compressor piston manufacturing line significantly reduced.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 압축기 피스톤 전자빔 용접장치의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 피스톤들을 일정 수량 단위로 용접실에 이송한 다음 그 용접실 내 공기를 배기시켜 진공상태로 만들고 이들 복수 개의 피스톤들에 대해서 일괄적으로 용접을 시행함으로써, 피스톤 용접에 소요되는 시간을 대폭 줄여 피스톤의 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the conventional compressor piston electron beam welding apparatus as described above, transfer the pistons to the welding chamber in a predetermined quantity unit and then exhaust the air in the welding chamber to make a vacuum state It is an object of the present invention to provide a compressor piston electron beam welding device that can significantly increase the productivity of the piston by significantly reducing the time required for welding the piston by collectively welding the plurality of pistons.

본 발명에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는, 진공 밀폐된 용접실 내에서 피스톤의 접합부에 전자빔을 투사하여 용접하는 전자빔 용접기; 복수 개의 피스톤을 원주방향으로 배열 고정한 상태에서 상기 용접실 내에서 회전되어 전자빔 용접이 각 피스톤 별로 순차적으로 이루어지게 하는 적어도 하나 이상의 회전지그; 및 상기 회전지그들을 이송하여 상기 용접실을 순차적으로 거치게 하는 지그이송수단;을 포함하여, 상기 회전지그에 의해서 상기 용접실에 반입된 복수 개의 피스톤들에 대해 일괄 용접하도록 구성된 것을 특징으로 한다.Compressor piston electron beam welding apparatus according to the present invention, an electron beam welding machine for welding by welding the electron beam to the joint of the piston in the vacuum-sealed welding chamber; At least one rotating jig rotated in the welding chamber in a state in which a plurality of pistons are arranged in a circumferential direction to allow electron beam welding to be sequentially performed for each piston; And jig conveying means for conveying the rotary jigs to sequentially pass through the welding chamber. The method may include collectively welding a plurality of pistons brought into the welding chamber by the rotary jig.

이상과 같은 구성에 있어서, 상기 지그이송수단은 복수 개의 상기 회전지그를 원주방향으로 배열 고정한 상태로 회전됨으로써 각 회전지그들이 상기 용접실을 순차적으로 거쳐 나오게 하는 인덱스 테이블인 것이 바람직하다. In the above configuration, it is preferable that the jig transfer means is an index table which rotates in a state in which the plurality of rotary jigs are arranged and fixed in the circumferential direction so that each rotary jig sequentially passes through the welding chamber.                     

또한, 바람직한 구성에 따르면, 회전지그는 상기 각 피스톤의 둘레에 전자빔 용접이 행해지도록 상기 각 피스톤을 회전시킬 수 있게 구성되고, 인덱스 테이블은 그 인덱스 테이블 위에 배치된 상기 용접실에 대하여 상기 각 회전지그들을 승강시켜 상기 용접실 내에 반입하고 반출할 수 있는 승강수단을 구비하여 이루어진다.Further, according to a preferred configuration, the rotary jig is configured to rotate the respective pistons so that electron beam welding is performed around the respective pistons, and an index table is provided for the respective rotary papers with respect to the welding chamber disposed on the index table. And lifting means for lifting them in and out of the welding chamber.

또한, 상기 회전지그는 상부클램프와 하부클램프 사이에 피스톤들을 고정하고, 상기 승강수단에 의해 상승하여 상기 하부클램프가 상기 회전지그 위에 배치된 케이스의 밑부분을 밀봉하면서 상기 케이스 내에 밀폐된 용접실을 형성할 수 있게 구성된다.
The rotary jig fixes the pistons between the upper clamp and the lower clamp, and is lifted by the elevating means to seal the lower part of the case where the lower clamp is disposed on the rotary jig and seal the weld chamber sealed in the case. It is configured to be formed.

이하, 본 발명에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치의 구성과 작용을 바람직한 실시예를 통해 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the configuration and operation of the compressor piston electron beam welding apparatus according to the present invention will be described in detail through a preferred embodiment.

도 2는 압축기 피스톤의 분해사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치의 평면 모식도이고, 도 3은 그 측면 모식도이다.2 is an exploded perspective view of the compressor piston. 2 is a schematic plan view of the compressor piston electron beam welding apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side schematic view.

본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 별도 성형된 후 서로 일체화되어 피스톤(100)을 이루게 되는 브릿지부(100a)와 헤드부(100b)를 전자빔 용접으로 접합하기 위한 것으로서, 도 3과 4에 도시된 바와 같이, 용접실(10a)을 형성하는 케이스(10)와 상기 케이스(10) 내부 공기를 배출하여 진공상태로 만드는 진공펌프(12) 그리고 상기 용접실(10a) 내 피스 톤(100)에 전자빔을 투사하는 전자총(12)으로 이루어진 전자빔 용접기(1), 상기 케이스(10) 하부에서 복수 개의 피스톤(100)들을 원주방향으로 배열하여 탈착 가능하게 고정하고 그 중앙을 중심으로 하여 일정 각도 단위로 회전되면서 상기 피스톤(100)들을 원주방향으로 순차적으로 이송하는 2 개의 회전지그(2), 그리고, 상기 회전지그(2)를 이송하기 위한 지그이송수단으로서 상기 회전지그(2)들을 동일 반경 상에 고정한 상태에서 180도씩 2 단계 회전되면서 한 개의 회전지그(2)는 상기 용접실(10a)에 반입하고 동시에 다른 회전지그(2)는 용접실(10a) 밖으로 반출하는 인덱스 테이블(3)로 구성되어 있다.Compressor piston electron beam welding apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, after separately formed and integrated with each other to form a piston 100, the bridge portion (100a) and the head portion (100b) electron beam As shown in FIGS. 3 and 4, the case 10 forming the welding chamber 10a and the vacuum pump 12 for discharging air inside the case 10 to form a vacuum state are welded together. Electron beam welding machine (1) consisting of an electron gun 12 for projecting an electron beam to the piston (100) in the welding chamber (10a), removable by arranging the plurality of pistons 100 in the circumferential direction under the case (10) Two rotary jigs (2) for sequentially feeding the pistons (100) in the circumferential direction while being rotated by a predetermined angle with respect to the center thereof, and a jig for transferring the rotary jig (2). Way As the rotary jig 2 is rotated two steps by 180 degrees while the rotary jig 2 is fixed on the same radius, one rotary jig 2 is carried in the welding chamber 10a and the other rotary jig 2 is the welding chamber 10a. It consists of an index table 3 which is taken out.

상기 전자빔 용접기(1)는 전자빔을 투사하여 별도 제작된 피스톤(100)의 두 부품 즉 브릿지부(100a)와 헤드부(100b)를 용접 접합하여 일체화하는 것으로서, 내부에 용접실(10a)을 형성하는 케이스(10)와 상기 케이스(10)의 양쪽에서 상기 용접실(10a) 내 피스톤(100)에 대하여 전자빔을 투사하는 2 개의 전자총(12)으로 이루어져 있다. 케이스(10)는 하부가 개방된 중공(中空)의 원통체로서, 그 하부가 승강수단인 유압실린더(30)에 의해 상승하는 상기 회전지그(2)의 하부 클램프(21)에 의해 밀봉된 다음 상부에 연결된 진공펌프(12)의 펌핑으로 그 내부에 진공 용접실(10a)을 형성한다. 상기 전자총(12)은 상기 용접실(10a) 내의 각 피스톤(100)의 브릿지부와 헤드부 접합부에 대하여 전자빔을 투사하여 접합하는 것으로서, 상기 케이스(10)의 양측에 설치된다. 전자총(12)은 용접시간을 단축할 필요가 있거나 또는 피스톤(100) 접합부를 1 회 이상 용접할 필요가 있는 경우 세 개 이상 설치될 수도 있다. The electron beam welding machine (1) is to weld the two parts of the piston 100, namely the bridge portion (100a) and the head portion (100b) separately manufactured by projecting the electron beam to integrate, forming a welding chamber (10a) therein The case 10 and the case 10 consists of two electron guns 12 projecting an electron beam to the piston 100 in the welding chamber 10a. The case 10 is a hollow cylindrical body whose lower part is opened, the lower part of which is sealed by the lower clamp 21 of the rotary jig 2 which is lifted by the hydraulic cylinder 30 which is the lifting means. The vacuum welding chamber 10a is formed therein by pumping the vacuum pump 12 connected to the upper portion. The electron gun 12 projects and bonds an electron beam to the bridge portion and the head portion joining portion of each piston 100 in the welding chamber 10a and is provided on both sides of the case 10. Three or more electron guns 12 may be installed when it is necessary to shorten the welding time or to weld the piston 100 at least once.

회전지그(2)는 용접 대상물인 가조립 피스톤(100)에 대한 용접 공정이 진행되는 동안 접합부를 따라 정확하게 용접이 이루지도록 가조립된 피스톤(100)을 일시 고정하기 위한 원형 지그(Jig)로서, 상,하부 클램프(20,21), 상기 상,하부 클램프(20,21)의 서로 마주보는 면에 원형으로 서로 대응되게 배열되어 피스톤(100)의 각 돌출부(100c)를 파지 고정하는 복수 개의 척(Chuck)(22,23), 상기 상,하부 클램프(20,21)를 승강시켜 상기 케이스(10)의 내부에 반입하는 승강수단인 유압실린더(30) 등으로 이루어져 있다. 상기 각 척(22,23)은 피스톤(100)을 고정하고 일정한 각속도로 회전시킬 수 있게 구성되고, 하부 클램프(21)는 그 회전지그(2)가 유압실린더(30)에 의해 상승할 때 개방된 케이스(10)의 하부에 밀착되어 케이스(10) 내부에 밀폐된 용접실(10a)을 형성하도록 구성된다.The rotary jig 2 is a circular jig for temporarily fixing the preassembled piston 100 so that welding is accurately performed along the joint portion during the welding process for the preassembled piston 100 that is a welding object. A plurality of chucks arranged to correspond to each other in a circular shape on the lower clamps 20 and 21 and the upper and lower clamps 20 and 21 facing each other in a circular manner to grip and hold the protrusions 100c of the piston 100. 22, 23, and the upper and lower clamps (20, 21) is made up of the hydraulic cylinder 30, which is the lifting means for lifting into the case 10. The chucks 22 and 23 are configured to fix the piston 100 and to rotate at a constant angular speed, and the lower clamp 21 opens when the rotary jig 2 is lifted by the hydraulic cylinder 30. Is in close contact with the lower portion of the case 10 is configured to form a sealed welding chamber (10a) inside the case (10).

인덱스 테이블(3)은 180도씩 회전되면서 그 상부에 고정된 상기 회전지그(2)를 전자빔 용접기(1)측으로 이송하기 위한 회전테이블로, 회전지그(2)를 전자빔 용접기(1)의 케이스(10) 측으로 이송한 다음 그 하부 클램프(21)가 케이스(10)의 하부에 밀착되도록 회전지그(2)를 승강시킬 수 있는 유압실린더(30)를 구비한다.The index table 3 is a rotary table for transferring the rotating jig 2 fixed to the upper side while being rotated by 180 degrees to the electron beam welding machine 1 side, and the rotating jig 2 is transferred to the case 10 of the electron beam welding machine 1. And a hydraulic cylinder 30 capable of elevating the rotary jig 2 so that the lower clamp 21 is in close contact with the lower part of the case 10.

이상과 같은 구성들로 이루어짐에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는 다음과 같은 과정을 통해 짧은 시간에 많은 수량의 피스톤(100)을 용접할 수 있다.According to the configuration as described above the compressor piston electron beam welding apparatus according to an embodiment of the present invention can weld a large number of piston 100 in a short time through the following process.

가조립된 상태로 피스톤(100)들이 이송되어 오면, 그 피스톤(100)들은 용접 실(10a) 바깥쪽 회전지그(2) 상에 상,하부 클램프(20,21)의 척(22,23)에 의해 분리 가능하게 고정된다. 이어 회전지그(2)는 인덱스 테이블(3)의 회전으로 전자빔 용접기(1)의 케이스(10)측으로 이동된 후 유압실린더(30)에 의해 상승하여 그 피스톤(100)들을 케이스(10) 내부에 반입시키면서 하부 클램프(21)를 케이스(10)의 하부에 밀착시켜 케이스(10) 내에 밀폐된 용접실(10a)을 형성한다. 밀폐된 용접실(10a)이 형성되면 진공펌프(12)가 용접실(10a)내 공기를 배출하여 용접실(10a)을 진공상태로 만들게 되고, 전자총(12)은 진공상태에서 전자빔을 투사하여 피스톤(100)의 접합부를 용접하여 접합시킨다. 이 때 피스톤(100)들은 그 둘레 전체에 대하여 용접이 이루어지도록 척(22,23)에 의해 일정한 속도로 자전되며, 회전지그(2)는 하나의 피스톤(100)에 대한 용접이 완료될 때마다 전자총(12)이 다음 피스톤(100)을 용접할 수 있도록 일정 각도씩 회전된다. 이 때 용접실(10a) 바깥쪽의 회전지그(2)에서는 앞서 이미 용접이 완료된 상태로 고정되어 있던 피스톤(100)들을 새로 이송되어 온 가조립 상태의 피스톤(100)들과 교체하는 작업이 용접실(10a) 내 용접작업과 동시에 진행된다. 용접실(10a) 내 피스톤(100)들에 대한 용접작업이 모두 완료되면, 회전지그(2)는 유압실린더(30)에 의해 하강한 다음, 인덱스 테이블(3)이 회전됨에 따라서 피스톤(100)들이 탈착되는 최초 위치로 복귀된다. 그리고, 그 복귀와 동시에 새로운 피스톤(100)이 장착된 다른 회전지그(2)가 상기 케이스(10)측으로 회전된 후 유압실린더(30)에 의해 상승하여 새로운 피스톤(100)들을 케이스(10) 내에 반입함과 동시에 밀폐된 용접실(10a)을 형성하면서 새로 이송되어 온 피스톤 (100)에 대한 새로운 용접공정을 시작한다.When the pistons 100 are conveyed in the assembled state, the pistons 100 are rotated on the rotary jig 2 outside the welding chamber 10a by the chucks 22 and 23 of the upper and lower clamps 20 and 21. Is separably fixed. Subsequently, the rotary jig 2 is moved toward the case 10 of the electron beam welding machine 1 by the rotation of the index table 3, and then lifted by the hydraulic cylinder 30 to move the pistons 100 into the case 10. While being carried in, the lower clamp 21 is brought into close contact with the lower part of the case 10 to form a hermetically sealed welding chamber 10a in the case 10. When the sealed welding chamber 10a is formed, the vacuum pump 12 discharges air in the welding chamber 10a to make the welding chamber 10a in a vacuum state, and the electron gun 12 projects an electron beam in a vacuum state. The joint of the piston 100 is welded and joined. At this time, the pistons 100 are rotated at a constant speed by the chucks 22 and 23 so that welding is performed about the entire circumference thereof, and the rotary jig 2 is completed whenever welding to one piston 100 is completed. The electron gun 12 is rotated by an angle so that the next piston 100 can be welded. At this time, in the rotating jig 2 outside the welding chamber 10a, the operation of replacing the pistons 100 previously fixed in the state where welding is completed with the pistons 100 of the newly assembled temporary assembly is performed in the welding chamber. It proceeds simultaneously with the welding operation in (10a). When the welding work for the pistons 100 in the welding chamber 10a is completed, the rotary jig 2 is lowered by the hydraulic cylinder 30, and then the piston 100 is rotated as the index table 3 is rotated. Are returned to the initial position where they are detached. At the same time as the return, the other rotary jig 2 equipped with the new piston 100 is rotated to the case 10 side and then lifted by the hydraulic cylinder 30 to move the new pistons 100 into the case 10. At the same time, the new welding process for the newly transferred piston 100 is started while the sealed welding chamber 10a is formed.

이상과 같은 과정을 통해 피스톤(100)들을 용접하는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는 상술한 바와 같이 용접실(10a)을 1 회 진공할 때마다 피스톤(100)들을 일정 수량 단위로 일괄 용접할 수 있으므로 피스톤(100) 용접에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.
Compressor piston electron beam welding apparatus according to an embodiment of the present invention for welding the piston 100 through the process as described above a certain amount of the piston (100) every time the vacuum chamber (10a) once vacuum as described above Since collective welding can be performed in units, the time required for welding the piston 100 can be greatly reduced.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치는, 용접실을 1 회 진공할 때마다 복수 개의 피스톤을 일정 수량 단위로 일괄 용접할 수 있으므로 피스톤 용접에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 압축기 피스톤 전자빔 용접장치를 적용할 경우 압축기 피스톤의 생산성을 높일 수 있다.As described above in detail, the compressor piston electron beam welding apparatus according to the present invention can collectively weld a plurality of pistons in a predetermined quantity unit every time the vacuum is welded to the welding chamber, thereby greatly reducing the time required for piston welding. . Therefore, when applying the compressor piston electron beam welding apparatus according to the present invention can increase the productivity of the compressor piston.

Claims (5)

진공 밀폐된 용접실(10a) 내에서 피스톤의 접합부에 전자빔을 투사하여 용접하는 전자빔 용접기(1);An electron beam welding machine (1) which projects and welds an electron beam to the joint of the piston in the vacuum-sealed welding chamber (10a); 복수 개의 피스톤을 원주방향으로 배열 고정한 상태에서 상기 용접실(10a) 내에서 회전되어 전자빔 용접이 각 피스톤 별로 순차적으로 이루어지게 하는 적어도 하나 이상의 회전지그(2); 및At least one rotary jig (2) rotated in the welding chamber (10a) in a state in which a plurality of pistons are arranged in the circumferential direction so that electron beam welding is sequentially performed for each piston; And 상기 회전지그(2)들을 이송하여 상기 용접실(10a)을 순차적으로 거치게 하는 지그이송수단(3);을 포함하여,And jig transfer means (3) for transferring the rotary jig (2) to sequentially pass through the welding chamber (10a), including, 상기 회전지그(2)에 의해서 상기 용접실(10a)에 반입된 복수 개의 피스톤들에 대해 일괄 용접하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치.Compressor piston electron beam welding device, characterized in that configured to collectively weld a plurality of pistons carried in the welding chamber (10a) by the rotary jig (2). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전지그(2)는 상기 각 피스톤의 둘레에 전자빔 용접이 행해지도록 상기 각 피스톤(100)을 자전 가능하게 고정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치.The rotary jig (2) is a compressor piston electron beam welding device, characterized in that configured to rotatably fix each of the piston (100) so that electron beam welding is performed around the respective piston. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 지그이송수단은 복수 개의 상기 회전지그(2)를 원주방향으로 배열 고정한 상태로 회전됨으로써 각 회전지그(2)들이 상기 용접실(10a)을 순차적으로 거쳐 나오게 하는 인덱스 테이블(3)인 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치.The jig conveying means is an index table (3) for rotating the plurality of the rotating jig 2 in a state of being fixed in the circumferential direction so that each rotary jig (2) is sequentially passed through the welding chamber (10a). Compressor piston electron beam welding device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 인덱스 테이블(3)은 그 인덱스 테이블 위에 배치된 상기 용접실(10a)에 대하여 상기 각 회전지그(2)들을 승강시켜 상기 용접실 내에 반입하고 반출할 수 있는 승강수단(30)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치.The index table 3 is provided with elevating means 30 which is capable of lifting and lowering the respective rotary jigs 2 into and out of the welding chamber with respect to the welding chamber 10a disposed on the index table. Compressor piston electron beam welding device, characterized in that. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 회전지그(2)는 상,하부클램프(20,21) 사이에 피스톤들을 고정하고, 상기 승강수단(30)에 의해 상승하여 상기 하부클램프(21)가 상기 회전지그 위에 배치된 케이스(10)의 밑부분을 밀봉하면서 상기 케이스 내에 밀폐된 용접실(10a)을 형 성할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 압축기 피스톤 전자빔 용접장치.The rotary jig 2 fixes the pistons between the upper and lower clamps 20 and 21 and is lifted by the elevating means 30 so that the lower clamp 21 is disposed on the rotary jig 10. Compressor piston electron beam welding device, characterized in that configured to form a sealed welding chamber (10a) in the case while sealing the bottom of the.
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