KR100621147B1 - Apparatus and Method for Cutting Part of Plastic Window Frame Aggregate Using All-round Friction Movement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 별도의 접합편이 불필요하고 마찰 방법에 있어서도 사방으로 마찰 운동이 이루어져 단면 전체에 균일한 접합이 이루어질 수 있도록 한 사방 마찰 운동을 이용한 플라스틱 창틀골재의 절단부 접합 장치 및 그 방법을 제공코자 하는 것으로, 바람직한 장치의 실시예로서, 선택된 2개의 플라스틱 창틀골재의 단부를 진동 용접으로 접합시키기 위한 장치에 있어서, 상기 플라스틱 창틀골재를 고정시키는 각각의 클램프수단이 구비되고, 원운동 가능하도록 동일 평면상에 배치된 한쌍의 진동판과; 상기 한쌍의 진동판에 각기 연결되고, 일축선상에 동심구멍과, 이 동심구멍의 중심에서 편심된 위치에 형성된 편심구멍을 갖는 한쌍의 진동자와; 상기 한쌍의 진동자의 편심구멍과 이웃한 위치에 배치되어 이동 위치에 따라 선택적으로 편심구멍에 결합 및 이탈되는 한쌍의 편심캠과; 상기 한쌍의 진동자의 동심구멍과 이웃한 위치에 배치되어 이동 위치에 따라 선택적으로 동심구멍에 결합 및 이탈되는 한쌍의 정열캠이 구비되고, 상기 편심캠과 정열캠은 구동모터의 출력축상에 배치되고, 상기 진동자는 작동기의 작동 방향에 따라 상기 정열캠 또는 편심캠 중 어느 하나의 쌍에 결합되는 것을 특징으로 한다.The present invention is to provide an apparatus and a method for joining the cut portion of a plastic window frame aggregate using a frictional motion in all directions so that no additional bonding pieces are required and frictional motion is performed in all directions even in the friction method, so that a uniform joint can be formed in the entire cross section. A device for joining the ends of two selected plastic window frame aggregates by vibrating welding, as an embodiment of the preferred device, is provided with respective clamping means for fixing said plastic window frame aggregate, on the same plane to enable circular motion. A pair of diaphragms disposed; A pair of vibrators each connected to said pair of diaphragms, each having a concentric hole on one axis line and an eccentric hole formed at a position eccentric from the center of the concentric hole; A pair of eccentric cams disposed at a position adjacent to the eccentric holes of the pair of vibrators and selectively coupled to and separated from the eccentric holes according to the moving position; And a pair of alignment cams disposed adjacent to the concentric holes of the pair of vibrators and selectively coupled to and separated from the concentric holes according to the movement position, wherein the eccentric cams and the alignment cams are disposed on the output shaft of the driving motor. , The vibrator is coupled to any one of the alignment cam or the eccentric cam according to the operating direction of the actuator.
창문, 창틀, 창틀골재, 샤시, 진동, 마찰, 편심캠, 진동판, 접합 Window, window frame, window aggregate, chassis, vibration, friction, eccentric cam, diaphragm, joining
Description
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached in this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited to.
도 1은 창틀골재의 설치상태를 나타낸 도면.1 is a view showing an installation state of the window frame aggregate.
도 2a,2b는 본 발명에 따른 플라스틱 창틀골재의 절단부 접합장치의 구성도로서, 도 2a는 진동 전의 정열상태도이고, 도 2b는 진동상태도.Figure 2a, 2b is a block diagram of the cut portion joining apparatus of the plastic window frame aggregate according to the present invention, Figure 2a is an alignment state diagram before vibration, Figure 2b is a vibration state diagram.
도 3은 본 발명에 적용되는 한 쌍 편심캠의 배치 상태를 나타내는 도면.3 is a view showing an arrangement state of a pair of eccentric cam applied to the present invention.
도 4는 본 발명에 적용되는 한 쌍 편심캠의 회전에 따른 창틀골재의 단면 운동을 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing the cross-sectional motion of the window frame aggregate according to the rotation of the pair of eccentric cam applied to the present invention.
도 5는 본 발명에 따라 4개소에서 창틀골재의 접합이 가능함을 나타내는 구성도.Figure 5 is a block diagram showing the bonding of the window frame aggregate in four places in accordance with the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
21,22 : 진동판21,22: Diaphragm
31,32 : 진동자31,32: Oscillator
31a,32a : 동심구멍31a, 32a: concentric holes
31b,32b : 편심구멍31b, 32b: eccentric hole
41,42 : 편심캠41,42: Eccentric Cam
51,52 : 정열캠51,52: Passion Cam
60 : 구동모터60: drive motor
70 : 작동기70: actuator
81 : 상하안내판81: up and down guide
82 : 전후안내판82: front and rear information board
본 발명은 창문에 적용되는 창틀골재의 용접 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 별도의 접합편을 사용하지 아니하고 사방 운동에 따른 마찰 진동에 의해 열융착이 이루어지도록 한 창틀골재의 용접 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for welding window frame aggregate, which is applied to a window, and in particular, a method and apparatus for welding window frame aggregate, which is thermally fused by friction vibration according to all directions without using a separate joining piece. It is about.
일반적으로 도 1과 같이 창문(2,3)은 기본적으로 각기 플라스틱으로 제작된 4개의 창틀골재(11,12,13,14)가 사용된다. 이들 창틀골재는 서로 직각으로 만나는 부위에서 열접합이 이루어져 있다.Generally, as illustrated in FIG. 1, four
종래, 가장 일반적으로 사용하였던 방법은 열판을 이용하는 방법이다. 이는 2개의 창틀골재(예로, 11과 12)를 벌려 놓은 후 그 사이로 열판을 진입시키고, 양 쪽 창틀골재를 열판에 밀어붙인 후 일정 시간 동안 접합면을 융해시키고, 다시 양쪽 창틀골재를 벌려 열판을 퇴출시킨 후 2개의 창틀골재를 다시 일정한 힘으로 밀착 냉각시켜서 용접이 이루어진다.Conventionally, the method most commonly used is a method using a hot plate. This is to open two window frame aggregates (for example, 11 and 12), and then enter the hot plate between them, push both window frame aggregates to the hot plate, and melt the joint surface for a period of time, and then open both window frame aggregates to open the hot plate. After exiting, the two window frame aggregates are cooled by close contact with a constant force, and welding is performed.
이와 같이 열판을 이용하여 창틀골재를 접합시키는 용접방식의 경우 다음과 같은 문제를 갖는다.Thus, in the case of the welding method for joining the window frame aggregate using a hot plate has the following problems.
첫째, 여러 단계를 거치므로 전체 사이클이 길어져 생산 능력의 한계가 있다.First, because there are several stages, the entire cycle is long, which limits the production capacity.
둘째, 열판과 창틀골재가 매 단계마다 일정한 위치를 반복하여 이동하여야 하고, 열가열 후 창틀골재가 대기하여야 하는 일정한 지체 시간을 갖게 되므로, 가열 후 공기 접촉으로 인해 강도가 증가하는데 반해, 연신율이 떨어진다. 이로 인해 창틀골재가 충격을 받게 되면 접합부에 응력이 집중되어 접합면이 쉽게 떨어질 수 있다.Second, since the hot plate and window frame aggregate have to move repeatedly at a certain position every step, and the window frame aggregate has a certain delay time after waiting for heating, the strength increases due to air contact after heating, but the elongation is lowered. . As a result, when the window frame aggregate is impacted, stress is concentrated on the joint, and the joint surface may easily fall.
셋째, 열판에는 창틀골재를 녹인 후 잘 떨어지기 위해 테프론이 코팅된다. 따라서 테프론 코팅 처리에 따른 제작 비용을 상승시키게 된다.Third, the hot plate is coated with Teflon to melt well after melting the window frame aggregate. Therefore, the manufacturing cost of the Teflon coating process is increased.
넷째, 열접합 후 창틀골재의 접합면에서 다량의 플라스틱 비드가 생성되고, 이를 커팅하고, 파내는 작업 공정과 이에 따른 기계 장비가 필요하다.Fourth, a large amount of plastic beads are generated at the joining surface of the window frame aggregate after thermal bonding, and the cutting and digging process requires a work process and mechanical equipment accordingly.
이러한 문제를 해결하기 위한 선행기술로서 한국공개특허 공개번호 제26143호(2004.3.27)(명칭: 열가소성 부품의 진동용접 방법 및 장치)가 있다.As a prior art for solving this problem, Korean Laid-Open Patent Publication No. 26143 (2004.3.27) (name: vibration welding method and apparatus of a thermoplastic part).
위 공개문헌은 진동헤드측에 접합편을 물려놓고, 2개의 부재를 접합편측으로 밀어붙이고 진동헤드를 진동시켜가며 접합편과 2개 부재 사이의 마찰 용접으로 접 합을 형성하는 방법과 그 장치가 개시된다.The above publication discloses a method and apparatus for forming a joint by friction welding between the joint piece and the two members by holding the joint piece on the vibration head side, pushing the two members toward the joint piece side, and vibrating the vibration head. Is initiated.
그러나 위 공개문헌의 경우 열판이 없이 접합이 가능한 이점과 깍거나 파내어야 할 정도의 비드의 다량 생성은 이루어지지 않는 장점은 있으나 '접합편'이라는 또 다른 접합 부재를 필요로 한다. 또한, 진동 방식도 한 방향(예로, 수평방향)으로만 이루어져 다른 방향(예로, 수직방향)으로 배치되는 단면 부분에서는 효과적인 마찰 용접을 기대하기 어렵다는 문제를 갖는다.However, the above publication has the advantage of being able to join without a hot plate and producing a large amount of beads that need to be cut or dug, but it requires another joining member called a 'bonding piece'. In addition, the vibration system also has a problem that it is difficult to expect effective friction welding in the cross-sectional portion that is made only in one direction (for example, horizontal direction) and arranged in another direction (for example, vertical direction).
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반적인 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 별도의 접합편이 불필요하고 마찰 방법에 있어서도 사방으로 마찰 운동이 이루어져 단면 전체에 균일한 접합이 이루어질 수 있도록 한 사방 마찰 운동을 이용한 플라스틱 창틀골재의 절단부 접합 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the general problems of the prior art as described above, so that no separate joining pieces are required, and even in the friction method, the friction movement is performed in all directions, so that the uniform bonding can be made in the entire cross section. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for joining a cut portion of a plastic window frame aggregate using motion.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,Specific means of the present invention for achieving the above object,
선택된 2개의 플라스틱 창틀골재의 단부를 진동 용접으로 접합시키기 위한 장치에 있어서, An apparatus for joining the ends of two selected plastic window frame aggregates by vibration welding,
상기 플라스틱 창틀골재를 고정시키는 각각의 클램프수단이 구비되고, 원운동 가능하도록 동일 평면상에 배치된 한쌍의 진동판과;A pair of diaphragms provided with respective clamping means for fixing the plastic window frame aggregate and arranged on the same plane to enable circular motion;
상기 한쌍의 진동판에 각기 연결되고, 일축선상에 동심구멍과, 이 동심구멍의 중심에서 편심된 위치에 형성된 편심구멍을 갖는 한쌍의 진동자와;A pair of vibrators each connected to said pair of diaphragms, each having a concentric hole on one axis line and an eccentric hole formed at a position eccentric from the center of the concentric hole;
상기 한쌍의 진동자의 편심구멍과 이웃한 위치에 배치되어 이동 위치에 따라 선택적으로 편심구멍에 결합 및 이탈되는 한쌍의 편심캠과;A pair of eccentric cams disposed at a position adjacent to the eccentric holes of the pair of vibrators and selectively coupled to and separated from the eccentric holes according to the moving position;
상기 한쌍의 진동자의 동심구멍과 이웃한 위치에 배치되어 이동 위치에 따라 선택적으로 동심구멍에 결합 및 이탈되는 한쌍의 정열캠이 구비되고,A pair of alignment cams disposed at a position adjacent to the concentric holes of the pair of vibrators and selectively coupled to and separated from the concentric holes according to the moving position,
상기 편심캠과 정열캠은 구동모터의 출력축상에 배치되고, 상기 진동자는 작동기의 작동 방향에 따라 상기 정열캠 또는 편심캠 중 어느 하나의 쌍에 결합되는 것을 특징으로 한다.The eccentric cam and the alignment cam is disposed on the output shaft of the drive motor, the vibrator is characterized in that coupled to any one of the pair of alignment cam or eccentric cam according to the operating direction of the actuator.
또한 본 발명에 따르면, 상기 작동기는 그의 고정단이 어느 하나의 일측 진동자에 연결되고 그의 이동단이 아암을 매개로 다른 하나의 타측 진동자에 연결된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the actuator is characterized in that its fixed end is connected to any one oscillator and its mobile end is connected to the other oscillator through the arm.
또한 본 발명에 따르면, 상기 정열캠과 편심캠은 원추형으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the alignment cam and the eccentric cam is characterized in that the conical configuration.
또한 본 발명에 따르면, 상기 진동판은 상하안내판과, 상기 상하안내판에 슬라이딩 지지된 전후안내판에 의해 사방 운동이 지지되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the vibration plate is characterized in that the four-sided movement is supported by the vertical guide plate, the front and rear guide plate slidingly supported on the vertical guide plate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a,2b는 본 발명에 따른 플라스틱 창틀골재의 절단부 접합장치의 구성도로서, 도 2a는 진동전의 정열상태도이고, 도 2b는 진동상태도이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 한쌍 편심캠의 배치 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 한쌍 편심캠의 회전에 따른 창틀골재의 단면 운동을 나타낸 도면이고, 도 5 는 본 발명에 따라 4개소에서 창틀골재의 접합이 가능함을 나타내는 구성도이다.Figure 2a, 2b is a block diagram of the cut portion joining apparatus of the plastic window frame aggregate according to the present invention, Figure 2a is an alignment state before vibration, Figure 2b is a vibration state diagram, Figure 3 is an arrangement of a pair of eccentric cam applied to the present invention Figure 4 is a view showing the state, Figure 4 is a view showing the cross-sectional motion of the window frame aggregate according to the rotation of the pair of eccentric cam applied to the present invention, Figure 5 is a configuration showing that the window frame aggregate can be bonded in four places in accordance with the present invention It is also.
본 발명은 도 2a,2b와 같이 플라스틱으로 제작된 창틀골재(11,12)의 접합 단면을 편심을 두고 사방으로 원운동시키면서 발생된 마찰열에 의해 용접이 이루어지도록 한 것이다. 이때 2개의 창틀골재(11,12)의 단면은 각기 밀착되어 원운동을 하지만 서로 다른 방향으로 사방 운동이 유도되도록 한 것이다. 즉, 사방 운동이란 마치 두 손바닥을 마주보도록 일치시킨 후 양 손바닥을 원운동하여 가면서 마찰열을 발생시키는 것으로 이해될 수 있다.The present invention is to be welded by the frictional heat generated while the circular motion of the four sides of the window frame aggregate (11, 12) made of plastic as shown in Figures 2a, 2b eccentrically. At this time, the cross-sections of the two window frame aggregates (11, 12) are in close contact with each other, but the circular motion is to be induced in all directions in different directions. That is, the four-way movement can be understood to generate frictional heat while moving the two palms in a circular motion as if the two palms face each other.
도 4에서 보면 어느 하나의 창틀골재(11)가 F방향으로 전진 운동하면 다른 하나의 창틀골재(12)는 R방향으로 후퇴운동한다. 또한 어느 하나의 창틀골재(11)가 U방향으로 상승 운동하면 다른 하나의 창틀골재(12)는 D방향으로 하강 운동한다.4, when one
이때 창틀골재(11,12)의 단면이 S방향으로 원운동을 함으로써 상하전후 운동만 하는 것이 아니라 모든 방향에서 운동이 일어난다.At this time, the cross section of the window frame aggregate (11, 12) by the circular motion in the S direction not only up and down movement, but also the movement occurs in all directions.
따라서 본 발명에서는 창틀골재(11,12)의 단면을 원운동시키는 수단 뿐만 아니라 이를 지지하는 안내수단 및 원운동 후 창틀골재(11,12)의 접합 단면이 일치(합치)되도록 하는 정열수단이 제시된다.Therefore, in the present invention, not only means for circular movement of the cross sections of the window frame aggregates 11 and 12, but also guide means for supporting the alignment means and alignment means for matching the joint cross-sections of the window frame aggregates 11 and 12 after the circular motion are presented. do.
도 2a,2b에서 도면 부호 '21,22'은 두 개의 플라스틱 창틀골재(11,12)를 사방운동으로 진동시켜 주는 한쌍의 '진동판'이다.In FIGS. 2a and 2b,
상기 진동판(21,22)에는 각기 창틀골재(11,12)를 고정하기 위한 클램프수단이 구비된다. 클램프수단은 유압 또는 공압으로 작동되는 작동기(실린더)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.The
도면 부호 '31,32'는 상기 진동판(21,22)을 진동시키기 위한 진동수단에 포함되는 '진동자'이다.
상기 진동자(31,32)는 그의 일단이 상기 진동판(21,22)에 연결되어 있고 그의 타단부에 각기 동심구멍(31a,32a)과 편심구멍(31b,32b)이 형성되어 있다.One end of the
상기 동심구멍(31a,32a)은 정열축(200)을 중심으로 하여 형성되고, 편심구멍(31b,32b)은 정열축(200)의 중심(O)에서 각기 편심거리(S1,S2)를 갖고 형성된 것이다. 이때 중요하게는 편심거리(S1,S2)의 방향은 도 3과 같이 중심(O)에서 서로 반대 방향에 놓여 있다.The
도면부호 '41,42'는 한쌍의 '편심캠'이다.Reference numeral '41, 42 'is a pair of' eccentric cam '.
상기 한쌍의 편심캠(41,42)은 상기 한쌍의 진동자(31,32)의 편심구멍(31b,32b)과 이웃한 위치에 배치되어 이동 위치에 따라 선택적으로 편심구멍(31b,32b)에 결합 및 이탈되게 되어 있다. The pair of
본 실시예에서 편심캠(41,42)은 원추형의 원판 형태로서, 각기 편심구멍(31b,32b)과 동일한 편심거리(S1,S2)를 갖는다. (도 3참조)In this embodiment, the
상기 편심캠(41,42)은 구동모터(60)의 출력축(62)에 축설되어 있다. 따라서 편심캠(41,42)이 편심구멍(31b,32b)에 결합된 상태에서 출력축(62)이 회전하면, 진동자(31,32)는 위상을 달리하면서 상호 동일 방향으로 원운동을 한다.The
상기 출력축(62)에는 상기 편심구멍(31b,32b)과 편심캠(41,42)을 일치시키기 위한 정열캠(51,52)이 설치되어 있다. 또한 정열캠(51,52)은 진동판(21,22)에 재치되는 창틀골재(11,12)의 접합 단면을 일치시키는 기능도 한다.The
상기 한쌍의 정열캠(51,52)은 상기 한쌍의 진동자(31,32)의 동심구멍(31a,32a)과 이웃한 위치에 배치되어 이동 위치에 따라 선택적으로 동심구멍(31a,32a)에 결합 및 이탈되게 되어 있다. 본 실시예에서 정열캠(51,52)은 원추형의 원판 형태로서 정열축(200)이 중심선상에 배치된다.The pair of
이와 같이 상기 편심캠(41,42)과 정열캠(51,52)은 구동모터(60)의 출력축(62)상에 배치되고, 상기 진동자(31,32)는 작동기(70)의 작동 방향에 따라 상기 정열캠(51,42) 또는 편심캠(41,42) 중 어느 하나의 쌍에 결합되게 되어 있다.As such, the
본 실시예에서 상기 작동기(70)는 공압으로 작동되는 실린더로서 그의 고정단(71)이 어느 하나의 일측 진동자(31)에 연결되고 그의 이동단(72)이 아암(80)을 매개로 다른 하나의 타측 진동자(32)에 연결되어 있다.In this embodiment, the
따라서 도 2b와 같이 작동기(70)의 이동단(72)이 신장되면 진동자(31,32)가 편심캠(41,42)으로 이동하여, 진동자(31,32)의 편심구멍(31b,32b)에 편심캠(41,42)이 삽입된다. 이와 반대로 2a와 같이 작동기(70)의 이동단(72)이 수축되면 진동자(31,32)가 정열캠(51,52)으로 이동하여, 진동자(31,32)의 동심구멍(31a,31b)에 정열캠(51,52)이 삽입된다.Therefore, as shown in FIG. 2B, when the moving
이와 같이 진동자(31,32)가 이동하여 정열캠(51,52)과 결합되면 진동자(31,32)와 연결된 진동판(21,22)은 셋팅위치가 된다. 따라서 진동판(21,22)에 창틀골재(11,12)를 클램핑시켜 놓게 되면, 창틀골재(11,12)의 단면이 일치된 자세를 취하게 된다. 이와 동시에 편심캠(41,42)은 진동자(31,32)의 편심구멍(31b,32b)의 일측에서 진입 대기 상태를 갖게 된다.When the
한편, 상기 진동판(21,22)은 상하안내판(81)과, 상기 상하안내판(81)에 슬라이딩 지지된 전후안내판(82)에 의해 사방 운동이 지지되도록 되어 있다.On the other hand, the vibrating plate (21, 22) is supported on all sides by the upper and
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described.
<센터링 정열><Centering passion>
먼저, 도 2a와 같이 작동기(70)의 이동단(72)이 수축하게 되면, 아암(80)을 매개로 연결된 일측 진동자(31)는 일측 정열캠(51)으로 이동하고 동시에 타측 진동자(32)는 타측 정열캠(52)으로 이동한다.First, when the moving
따라서 정열캠(51,52)은 진동자(31,32)의 동심구멍(31a,32a)에 테이퍼로 삽입 위치하고, 그 결과 진동자(31,32)는 정열캠(51,52)의 중심을 기준으로 정열된다.Therefore, the
이렇게 되면 진동자(31,32)의 편심구멍(31b,32b)과 편심캠(41,42)은 서로 이웃한 위치에서 마주보게 된다.In this case, the
<창틀부재 클램핑><Clamping window frame member>
다음, 창틀부재(11,12)가 진동판(21,22)에 클램프수단(미도시)에 의해 클램핑된다. 이때 클램핑력은 예로, 작동기(actuator)에 의해 이루어질 수 있다.Next, the
그리고 창틀부재(11,12)의 단면은 서로 일정한 면압으로 가압수단(미도시)에 의해 밀어붙여지게 된다.And the cross section of the window frame members (11, 12) is pushed by the pressing means (not shown) at a constant surface pressure of each other.
<진동자 위치 이동 및 진동마찰><Motor position movement and vibration friction>
창틀부재(11,12)의 클램핑이 완료되면, 작동기(70)는 역방향으로 동작하여 이동단(72)이 신장한다. 따라서 진동자(31,32)는 정열캠(51,52)에서 이탈하여 편심 캠(41,42)으로 이동하고, 그 결과 도 2b와 같이 편심캠(41,42)은 각기 진동자(31,32)의 편심구멍(31b,32b)에 삽입 위치된다.When the clamping of the
그 다음, 구동모터(34)가 구동을 하고(구동모터는 인버터에 연결되어 회전수를 증감시킬 수 있음), 출력축(62)이 1800rpm 이상의 고속으로 회전하게 되면 진동자(31,32)를 매개로 진동판(21,22)이 동일한 방향으로 원운동을 하게 된다. 이때 어느 하나의 진동판(21)의 운동방향은 다른 하나의 진동판(22)의 운동 방향과 반대로 하여 원운동을 하게 된다.Then, the drive motor 34 is driven (the drive motor can be connected to the inverter to increase and decrease the number of revolutions), and when the
즉, 일측 진동판(21)이 상방일 경우 타측 진동판(22)은 하방으로 또한 일측 진동판(21)이 전방일 경우 타측 진동판(22)은 후방으로 이동하면서 원운동이 유도 된다.That is, when one
이같이 진동판(21,22)의 진동 방향은 전후상하 사방으로 움직이는 원운동으로서 플라스틱 창틀골재(11,12)의 접합부 단면의 한 지점이 일정 크기의 원의 궤적을 따르도록 원운동이 유도되어 진동용접이 이루어지게 되는 것이다.In this way, the vibration direction of the
따라서, 창틀골재(11,12)의 양단면은 사방운동에 따른 진동 마찰으로 인해 발생된 마찰열에 의해 서로 용접이 이루어지게 된다. 이때 상하 안내판(81)과 전후 안내판(82)은 진동판(21,22)의 4방의 진동운동을 안내 지지한다.Therefore, both end surfaces of the window frame aggregates 11 and 12 are welded to each other by the frictional heat generated due to the vibrational friction caused by the four-way movement. At this time, the upper and
이같이 창틀골재(11,12)의 단면이 어느 한 방향으로만 왕복운동하는 것이 아니라 원운동으로 전후 상하방향에서 모두 일어나므로 용접시간이 수초 내지 수십초에서 완료되며, 특히 창틀골재(11,12)의 단면 방향에 관계없이 균일한 마찰용접이 이루어지는 것이 그 핵심기술인 것이다.Thus, the cross section of the window frame aggregate (11, 12) does not reciprocate only in one direction, but occurs in the front and rear up and down directions in a circular motion, so that the welding time is completed in a few seconds to several tens of seconds, in particular the window frame aggregate (11, 12) The core technology is to achieve uniform friction welding regardless of the cross section direction.
또한 본 발명은 별도의 접합편을 사용하지 않고 창틀골재(11,12) 자체의 마찰용접을 이용하므로 그 제작비용을 저감시킬 수 있다.In addition, the present invention can use the friction welding of the window frame aggregate (11, 12) itself without using a separate joining piece can reduce the production cost.
<편심캠 이탈 및 센터링 정열><Eccentric Cam Abandonment and Centering Passion>
이같이 수초 동안 마찰운동이 일어 난 후 창틀골재(11,12)의 마찰용접이 완료되면, 구동모터(60)는 정지하고 진동캠(31,32)은 작동기(70)에 의해 축방향으로 이동하여 진동자(31,32)의 편심구멍(31b,32b)에서 이탈한다.When the friction welding of the window frame aggregates 11 and 12 is completed after the frictional movement occurs for several seconds, the driving
이와 동시에 정열캠(51,52)이 진동자(31,32)의 동심구멍(31a,32a)에 삽입되어 진동판(21,22)이 정위치되므로서 창틀부재(11,12)의 단면이 합치되어 서로 어긋난 상태가 없게 된다. (도 2a참조)At the same time, the
이같이 창틀골재(11,12)의 마찰용접이 완료되면, 대기중에서 일정한 냉각시간을 가진 후 작동기가 동작되어 언클램되고, 창틀골재(11,12)는 취출된다.When the friction welding of the window frame aggregates 11 and 12 is completed as described above, the actuator is operated and unclamped after having a constant cooling time in the air, and the window frame aggregates 11 and 12 are taken out.
한편, 본 발명은 창틀골재의 1개소 부분에서의 진동용접에 대하여 설명하였으나 본 발명은 위 원리 및 구성을 이용하여 도 5와 같이 4개소에 배치함으로서 1대의 기계장비에서 모든 진동용접을 완료할 수 있다.On the other hand, the present invention has been described with respect to the vibration welding in one part of the window frame aggregate, the present invention by using the above principle and configuration to be arranged in four places as shown in Figure 5 to complete all the vibration welding in one machine equipment have.
이와 같이 본 발명은 종래와 같이 열판을 이용하는 용접하는 방식이 아니라 창틀골재(11,12)가 클램핑 된 후 원운동이 편심에 의해 사방 운동으로 유도되어 비빔 마찰에 의해 단부가 열용접되므로 인해 마찰용접 시간이 단축된다.As described above, the present invention is not a welding method using a hot plate as in the related art, but after the window frame aggregates 11 and 12 are clamped, the circular motion is induced in all directions by the eccentricity, so that the end is thermally welded by the non-beam friction, thereby friction welding. The time is shortened.
또한 공기에 노출됨없이 창틀골재(11,12)의 접합부가 직접 마찰용접되므로 용접부의 재질 변화가 없는 창틀골재(11,12) 자체의 강도 등의 성질을 그대로 가져가게 된다.In addition, since the joints of the window frame aggregates 11 and 12 are directly friction-welded without being exposed to air, they have properties such as strength of the window frame aggregates 11 and 12 itself without any change in the welded material.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
상술한 바와 같이 본 발명의 사방 마찰 운동을 이용한 플라스틱 창틀골재의 절단부 접합 장치 및 그 방법에 따르면, 열판이나 별도의 접합편을 사용하는 것이 아니라 직접 2 부재간의 열마찰에 의해 용접되므로 가열시간이 단축되고, 강도나 연신율 등 성질의 변화없는 진동용접이 가능하고, 특히 4방 진동운동을 통해 창틀골재의 전체 단면에 균일한 마찰용접을 얻을 수 있는 특장점을 갖는다.As described above, according to the apparatus for joining the cutout portion of the plastic window frame aggregate using the all-round frictional motion of the present invention and the method thereof, the heating time is shortened because it is welded by heat friction between two members directly rather than using a hot plate or a separate joining piece. It is possible to perform vibration welding without changing the properties such as strength and elongation, and in particular, it has a feature of obtaining uniform friction welding on the entire cross section of the window frame aggregate through four-way vibration movement.
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