KR20210002412A - 용접용 지그 - Google Patents

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Abstract

용접용 지그에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 용접용 지그는: 피용접재의 하측에 위치하는 베이스부와, 베이스부의 상측으로 돌출되어 피용접재의 하측을 지지하는 받침부와, 받침부의 전방과 후방에 위치하며 피용접재의 길이방향을 따라 이동되어 피용접재의 내측으로 인입되며 피용접재의 이동을 구속하는 제1고정부와, 받침부의 폭방향 양측에 위치하며 받침부에 지지되는 피용접재의 상측을 가압하여 피용접재의 이동을 구속하는 제2고정부 및 제1고정부와 제2고정부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

용접용 지그{JIG FOR WELDING}
본 발명은 용접용 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접작업 이후에 발생하는 피용접재의 변형을 방지하여 용접의 품질을 향상시킬 수 있는 용접용 지그에 관한 것이다.
일반적으로 용접용 지그는 피용접재를 정확하게 고정하거나 구속하는 장치이다. 용접용 지그는 홈을 정확하게 유지하거나 변형을 방지하는 역할을 하므로, 용접이 완료된 피용접재의 변형을 방지한다.
종래에는 피용접재의 모델 별로 별도의 지그장치를 구비해야 하므로 생산비용이 상승되는 문제점이 있다. 또한 용접 작업이 이루어지는 피용접재를 균일하게 가압하지 못하므로 피용접재가 변형되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2019-0023261호(2019.03.08 공개, 발명의 명칭: 용접용 지그)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 용접작업 이후에 발생하는 피용접재의 변형을 방지하여 용접의 품질을 향상시킬 수 있는 용접용 지그를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 용접용 지그는: 피용접재의 하측에 위치하는 베이스부와, 베이스부의 상측으로 돌출되어 피용접재의 하측을 지지하는 받침부와, 받침부의 전방과 후방에 위치하며 피용접재의 길이방향을 따라 이동되어 피용접재의 내측으로 인입되며 피용접재의 이동을 구속하는 제1고정부와, 받침부의 폭방향 양측에 위치하며 받침부에 지지되는 피용접재의 상측을 가압하여 피용접재의 이동을 구속하는 제2고정부 및 제1고정부와 제2고정부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 받침부는, 베이스부의 길이방향을 따라 복수로 설치되며, 베이스부에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 받침부는, 베이스부에 마주하는 상태로 설치되는 받침베이스와, 받침베이스의 상측으로 연장되며 피용접재의 몸체부 하단을 지지하는 제1받침몸체 및 제1받침몸체의 상측으로 돌출되어 피용접재의 하측으로 삽입되며 피용접재를 지지하는 제2받침몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1고정부는, 베이스부에 고정되며 피스톤이 왕복운동을 하는 제1실린더 및 제1실린더의 제1로드에 연결되어 피용접재의 길이방향으로 이동되며 피용접재의 단부 내측으로 삽입되어 피용접재를 지지하는 내측지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1고정부는, 내측지지부의 상측에 길이방향으로 홈을 형성하며 피용접재의 상측에서 하측으로 돌출되는 백비드의 형성을 안내하는 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제2고정부는, 받침베이스의 폭방향 양측에 위치하며, 베이스부의 길이방향을 따라 복수로 설치되고, 제어부의 제어신호에 의해 개별적으로 동작이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 제2고정부는, 베이스부에 고정되는 브라켓부와, 브라켓부에 탈착 가능하게 설치되며 피스톤이 왕복운동을 하는 제2실린더 및 제2실린더의 제2로드에 연결되어 피용접재의 상부 양측을 가압하며 피용접재를 받침부에 고정시키는 가압블럭을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용접용 지그는, 피용접재의 하측은 받침부에 의해 지지되며, 피용접재의 양단은 제1고정부에 의해 고정되고, 피용접재의 상측은 제2고정부에 의해 고정되므로, 용접이 이루어지는 피용접재의 변형이 방지되어 용접 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 받침부가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피용접재를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부가 피용접재의 내측으로 인입되기 전 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내측지지부가 피용접재의 외측에 위치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부가 피용접재의 내측으로 인입된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내측지지부가 피용접재의 단부로 인입된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정부가 동작되어 피용접재의 상측을 가압하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압블럭이 피용접재의 상측을 가압하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압블럭이 몸체부의 상측을 가압하는 상태를 도시한 정면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 받침부가 설치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피용접재를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부가 피용접재의 내측으로 인입되기 전 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내측지지부가 피용접재의 외측에 위치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정부가 피용접재의 내측으로 인입된 상태를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내측지지부가 피용접재의 단부로 인입된 상태를 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정부가 동작되어 피용접재의 상측을 가압하는 상태를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압블럭이 피용접재의 상측을 가압하는 상태를 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압블럭이 몸체부의 상측을 가압하는 상태를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그(1)는, 피용접재(10)의 하측에 위치하는 베이스부(20)와, 베이스부(20)의 상측으로 돌출되어 피용접재(10)의 하측을 지지하는 받침부(30)와, 받침부(30)의 전방과 후방에 위치하며 피용접재(10)의 길이방향(D)을 따라 이동되어 피용접재(10)의 내측으로 인입되며 피용접재(10)의 이동을 구속하는 제1고정부(40)와, 받침부(30)의 폭방향(W) 양측에 위치하며 받침부(30)에 지지되는 피용접재(10)의 상측을 가압하여 피용접재(10)의 이동을 구속하는 제2고정부(50) 및 제1고정부(40)와 제2고정부(50)의 이동을 제어하는 제어부(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따른 피용접재(10)는 토션빔을 사용한다. 피용접재(10)로 사용되는 토션빔은, 양측 차륜을 연결하여 차체의 하중에 견딜 수 있도록 파이프 형태로 형성된다. 이러한 토션빔은 강성을 보강하기 위해 다양한 형태로 형성되며, 복수의 공정을 거쳐 제작된다. 토션빔은, 코일에서 풀리는 피가공 패널을 토션빔용 단위 패널로 절단하는 샤링 공정(shearing process), 토션빔용 단위 패널을 일정한 형태로 절개하는 성형 공정(forming process), 성형된 토션빔용 단위 패널을 밴딩하는 밴딩 공정(bending process) 및 밴딩된 토션빔의 용접 단부를 용접하는 용접 공정(welding process) 등을 거쳐 제조된다.
일 실시예에 따른 피용접재(10)는, 아치형의 곡면을 형성하도록 하측이 오목하게 휘어지는 몸체부(14)와, 몸체부(14)의 양측(도 3기준 좌우측)에 연결되며 관 형상을 갖는 사이드부(12)를 포함한다.
받침부(30)에 안착되는 피용접재(10)의 상측은 용접라인(16)을 따라 서로 이격된다. 용접라인(16)은 피용접재(10)의 길이방향(D)을 따라 형성된다.
베이스부(20)는 피용접재(10)의 하측에 위치하며 공작기계의 선반과 같이 평평한 상측면을 구비한다.
받침부(30)는 베이스부(20)의 상측으로 돌출되어 피용접재(10)의 하측을 지지하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 받침부(30)는 베이스부(20)의 길이방향(D)을 따라 복수로 설치되며, 베이스부(20)에 착탈 가능하게 설치된다.
베이스부(20)의 상측에 위치하는 받침부(30)는 피용접재(10)의 몸체부(14) 하측으로 삽입되어 몸체부(14)의 이동을 구속한다. 일 실시예에 따른 받침부(30)는, 받침베이스(32)와 제1받침몸체(34)와 제2받침몸체(36)를 포함한다.
받침베이스(32)는 베이스부(20)에 마주하는 상태로 설치되며, 베이스부(20)의 상측에 수평으로 설치된다. 받침베이스(32)는 베이스부(20)의 상측에 볼트를 포함한 체결부재로 고정되므로, 착탈 작업이 용이하게 이루어진다.
제1받침몸체(34)는 받침베이스(32)의 상측으로 연장되며 피용접재(10)의 몸체부(14) 하단을 지지한다. 몸체부(14)는 하측이 오목한 아치 형상의 곡면을 형성하므로, 몸체부(14)의 하측이 제1받침몸체(34)의 상측에 걸려서 이동이 구속된다.
또한 제2받침몸체(36)는 제1받침몸체(34)의 상측으로 돌출되어 피용접재(10)의 하측으로 삽입되며, 피용접재(10)를 지지하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 제2받침몸체(36)는 몸체부(14)의 하측에 형성된 홈부에 대응하는 돌기를 형성한다.
제1고정부(40)는 받침부(30)의 전방과 후방에 각각 위치하며, 피용접재(10)의 길이방향(D)을 따라 이동되어 피용접재(10)의 내측으로 인입되며 피용접재(10)의 이동을 구속하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 제1고정부(40)는, 제1실린더(42)와 제1로드(44)와 내측지지부(46)와 안내부(48)를 포함한다.
제1실린더(42)는 베이스부(20)에 고정되며, 피스톤이 왕복운동을 하는 실린더를 사용한다. 제1실린더(42)는 피용접재(10)의 사이드부(12)와 마주하는 위치에 설치된다. 제1로드(44)는 제1실린더(42)의 외측으로 돌출되며, 피용접재(10)의 길이방향(D)을 따라 직선으로 이동된다.
내측지지부(46)는 제1실린더(42)의 제1로드(44)에 연결되어 피용접재(10)의 길이방향(D)으로 이동되며, 피용접재(10)의 단부 내측으로 삽입되어 피용접재(10)를 지지한다. 일 실시예에 따른 내측지지부(46)는 제1로드(44)에 결합되며, 사이드부(12)의 내측으로 삽입되어 사이드부(12)가 하측으로 눌리는 현상을 방지하기 위한 육면체의 돌기 형상이다.
안내부(48)는 내측지지부(46)의 상측에 길이방향(D)으로 홈을 형성하며, 피용접재(10)의 상측에서 하측으로 돌출되는 백비드의 형성을 안내하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 안내부(48)는 내측지지부(46)의 상측에 오목한 형상의 홈을 형성하며, 이러한 홈은 피용접재(10)의 용접라인(16) 하측에 위치한다.
용접라인(16)이 위치하는 사이드부(12)의 내측에 안내부(48)가 위치하므로, 용접라인(16)의 하측으로 백비드가 형성될 때 안내부(48)의 홈부를 따라 백비드의 형상이 안내된다. 따라서 사이드부(12)의 내측에 백비드가 안정적으로 형성되어 용접라인(16)의 용접성이 향상된다.
제2고정부(50)는 받침부(30)의 폭방향(W) 양측에 위치하며, 받침부(30)에 지지되는 피용접재(10)의 상측을 가압하여 피용접재(10)의 이동을 구속하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 제2고정부(50)는, 브라켓부(52)와 제2실린더(54)와 제2로드(56)와 가압블럭(58)을 포함한다.
이러한 제2고정부(50)는, 받침베이스(32)의 폭방향(W) 양측에 위치하며, 베이스부(20)의 길이방향(D)을 따라 복수로 설치되고, 제어부(60)의 제어신호에 의해 개별적으로 동작이 이루어진다.
일 실시예에 따른 제2고정부(50)는, 베이스부(20)에 고정되는 브라켓부(52)와, 브라켓부(52)에 탈착 가능하게 설치되며 피스톤이 왕복운동을 하는 제2실린더(54) 및 제2실린더(54)의 제2로드(56)에 연결되어 피용접재(10)의 상부 양측을 가압하며 피용접재(10)를 받침부(30)에 고정시키는 가압블럭(58)을 포함한다.
브라켓부(52)는 받침부(30)에 의해 하부가 지지되는 피용접재(10)의 폭방향(W) 양측에 복수로 설치되며, 베이스부(20)의 길이방향(D)을 따라 연이어 설치된다. 브라켓부(52)의 하측은 베이스부(20)에 고정되며, 브라켓부(52)의 상측은 경사면을 구비한다.
제2실린더(54)는 브라켓부(52)의 상측에 경사지게 설치된다. 제2실린더(54)에서 연장된 제2로드(56)에는 가압블럭(58)이 고정되므로, 제2로드(56)의 동작에 의해 가압블럭(58)이 이동되어 피용접재(10)의 상부를 가압한다.
피용접재(10)와 마주하는 가압블럭(58)의 측면은 피용접재(10)의 외측 형상을 따라 곡면을 형성하므로 피용접재(10)를 안정적으로 고정시킬 수 있다.
제어부(60)는 제1고정부(40)와 제2고정부(50)로 유압을 공급하는 유압공급부(70)의 동작을 제어한다. 따라서 제어부(60)는 제1고정부(40)와 제2고정부(50)의 이동을 제어할 수 있다.
유압공급부(70)는 제1고정부(40)와 제2고정부(50)로 각각 유압을 공급하며, 제2고정부(50)에 구비된 각각의 실린더에도 개별적으로 유압을 공급할 수 있으므로, 용접 작업 중에 피용접재(10)를 안정적으로 고정할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접용 지그(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 피용접재(10)를 받침부(30)의 상측으로 이동시킨 후 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 받침부(30)의 상측에 피용접재(10)를 내려 놓는다. 이때 받침부(30)는 피용접재(10)의 몸체부(14) 하측을 지지한다.
이때 제1고정부(40)의 내측지지부(46)는 피용접재(10)의 사이드부(12)와 마주하는 위치에 설치된다. 그리고 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 제1실린더(42)가 동작되어 내측지지부(46)가 사이드부(12)의 내측으로 이동한다.
그리고 안내부(48)는 피용접재(10)의 용접라인(16) 하측에 위치하므로, 용접라인(16)의 하측으로 백비드가 형성될 때 백비드의 형상이 안정적으로 이루어질 수 있도록 안내한다.
피용접재(10)의 전방과 후방으로 내측지지부(46)가 삽입되어 피용접재(10)의 이동이 1차 구속된다.
그리고 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 제2실린더(54)가 동작되어 제2로드(56)가 피용접재(10)의 상측을 향하여 이동한다. 피용접재(10)의 상측을 가압블럭(58)이 가압하므로 피용접재(10)의 이동이 구속된다.
가압블럭(58)은 용접라인(16)의 폭방향(W) 양측에 위치하므로, 용접라인(16)을 따라 용접작업을 할 때 가압블럭(58)이 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 피용접재(10)의 하측은 받침부(30)에 의해 지지되며, 피용접재(10)의 양단은 제1고정부(40)에 의해 고정되고, 피용접재(10)의 상측은 제2고정부(50)에 의해 고정되므로, 용접이 이루어지는 피용접재(10)의 변형이 방지되어 용접 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 용접용 지그 10: 피용접재
12: 사이드부 14: 몸체부
16: 용접라인 20: 베이스부
30: 받침부 32: 받침베이스
34: 제1받침몸체 36: 제2받침몸체
40: 제1고정부 42: 제1실린더
44: 제1로드 46: 내측지지부
48: 안내부 50: 제2고정부
52: 브라켓부 54: 제2실린더
56: 제2로드 58: 가압블럭
60: 제어부 70: 유압공급부
D: 길이방향 W: 폭방향

Claims (5)

  1. 피용접재의 하측에 위치하는 베이스부;
    상기 베이스부의 상측으로 돌출되어 상기 피용접재의 하측을 지지하는 받침부;
    상기 받침부의 전방과 후방에 위치하며, 상기 피용접재의 길이방향을 따라 이동되어 상기 피용접재의 내측으로 인입되며 상기 피용접재의 이동을 구속하는 제1고정부;
    상기 받침부의 폭방향 양측에 위치하며, 상기 받침부에 지지되는 상기 피용접재의 상측을 가압하여 상기 피용접재의 이동을 구속하는 제2고정부; 및
    상기 제1고정부와 상기 제2고정부의 이동을 제어하도록 상기 제1고정부와 상기 제2고정부로 각각 유압을 공급하는 유압공급부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 받침부는 상기 베이스부의 길이방향을 따라 복수로 설치되며, 상기 베이스부에 착탈 가능하게 설치되고,
    상기 받침부는,
    상기 베이스부에 마주하는 상태로 설치되는 받침베이스;
    상기 받침베이스의 상측으로 연장되며, 상기 피용접재의 몸체부 하단을 지지하는 제1받침몸체; 및
    상기 제1받침몸체의 상측으로 돌출되어 상기 피용접재의 하측으로 삽입되며 상기 피용접재를 지지하는 제2받침몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1고정부는,
    상기 베이스부에 고정되며 피스톤이 왕복운동을 하는 제1실린더; 및
    상기 제1실린더의 제1로드에 연결되어 상기 피용접재의 길이방향으로 이동되며, 상기 피용접재의 단부 내측으로 삽입되어 상기 피용접재를 지지하는 내측지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1고정부는,
    상기 내측지지부의 상측에 길이방향으로 홈을 형성하며, 상기 피용접재의 상측에서 하측으로 돌출되는 백비드의 형성을 안내하는 안내부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2고정부는,
    상기 받침베이스의 폭방향 양측에 위치하며, 상기 베이스부의 길이방향을 따라 복수로 설치되고, 상기 제어부의 제어신호에 의해 개별적으로 동작이 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2고정부는,
    상기 베이스부에 고정되는 브라켓부;
    상기 브라켓부에 탈착 가능하게 설치되며, 피스톤이 왕복운동을 하는 제2실린더; 및
    상기 제2실린더의 제2로드에 연결되어 상기 피용접재의 상부 양측을 가압하며 상기 피용접재를 상기 받침부에 고정시키는 가압블럭;을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 지그.
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