치공구 구성요소 - 용접 고정구/조립 지그

★ 용접 고정구

 

1. 용접 고정구의 설계, 제작의 고려사항 

용접용 고정구는 용접을 간한하고 정확히 경제적으로 행하고, 용접시 발생되는 공작

물의 수축과 변형, 치수 및 강도의 변화를 줄이기 위하여 사용되는 고정구이다. 용접

고정구의 종류는 공작물의 용접부의 형상에 따라 여러 종류로 분류할 수 있으며, 용

접 고정구의 설계 제작시에는 다음 사항을 고려하여야 한다

1. 고정구의 구조와 클램핑 방법은 공작물의 장착과 탈착이 용이하여야 한다.

2. 제작비용을 고려하여 가장 경제적으로 설계 제작한다.

3. 용접 후의 수축 및 변형을 미리 고려하여 설계, 제작한다

4. 공작물의 위치 결정 및 클램핑 위치 설정은 공작물의 잔류 응력과 균열을 고려하여

결정한다.

5. 공작물의 구조나 형상에 따라 가용접 고정구와 본용접 고정구로 분류하여 설계,

제작하는 것이 바람직하다.

가용접용 고정구는 주로 위치 결정과 치수 정도의 정확을 기하기 위한 목적으로 만들

고, 본 용접용 고정구는 용접 작업자가 안전하고 편리하며 능률적인 용접을 할 수 있

도록 회전 고정구나 포지셔너 등으로 하향 용접할 수 있도록 설계 제작한다

용접 고정구의 설계상 요점을 몇 가지 소개하였으나 매우 많은 다른 부품의 용접에

대하여 완전한 만족을 줄 수 있는 만능 고정구를 제작할 수 는 없으며, 각 공작물의 모

양과 성격에 따라 고정구 설계를 고려할 필요가 있다.

 

2. 용접 고정구의 구성요소 

위치 결정 고정구, 지지구 부착 고정구, 구속 고정구, 회전 고정구, 포지셔너, 안내, 기

타 위치 결정 고정구는 용접 구조용의 각 요소를 규정의 치수, 위치형상에 고정해 놓

기 위한 필요하고, 이 위치 결정 고정구의 설계에 대하여는

1). 요접시의 팽창과 용접후의 수축 때문에 치수 변화와 변형을 고려하지 않으면 안

된다.

2). 위치 결정면은 강도와 강성이 큰 것으로 하고 용접 비틀림 등으로 인한 고정구 오

차가 없도록 한다

3). 용접 변형이 나타나는 곳에는 거기에 알맞은 구속력을 갖는 면을 설정한다.

4). 용접 고정구에서 제품을 장탈하기 쉽도록 하기 위한 위치 결정면의 구조를 고려하

고, 수축된 방향은 면이 닿지 않도록 고려할 필요가 있다

5). 기타 기준을 취하는 방향, 용접 작업의 용이한 구조, 원가 등의 고려를 필요로 한다.

구속 고정구는 용접시에 나타나는 비틀림 변형을 가능한 나타나지 않도록 구속해

서 그대로 상온 상태와 같이 되도록 적절한 강도로 만들어진 고정구로써, 이것에 따

라 정도가 좋은 용접 구조물을 얻을 수 있는 경우가 있다. 그러므로, 구속 고정구는

널리 사용되고 있다. 구속력은 가능한 한 면의 근처를 스토퍼(stopper)나 체결 볼트,

기타 장치로 확실하게 구속할 필요가 있다.

회전 고정구는 작업자가 용접 구조물을 용접하기 쉬운 자세가 되도록 회전대, 포지셔

너, 기타를 사용해서 작업할 수 있도록 만든 것으로써, 작업 능률면에서도 확실한 작

업을 할 수 있기 때문에 널리 이용되고 있다, 안내는 용접 고정구로 자동 용접을 사용

할 때 용접선에 대하여 항상 와이어의 위치가 일정하게 되도록 중심을 맞추는 장치나

상하 이동 등에 대한 형행 기구등을 말하며, 고정구의 능률을 올리기 위한 하나의 중

요한 부분이다, 그 밖에 용접 고정구로서는 치수 결정이나 치수 점검 게이지류, 형상

점검 게이지류 등이 있다.

 

3. 용접 고정구의 계획할 경우 고려사항 

용접 고정구를 계획할 경우 고려해야 할 사항은 다음과 같다.

1). 대형 구조물에는 블록방시을 채택하므로 각 고정구의 배열, 재료의 운반 경로 등

의 전반적인 생산 공정에 대하여 잘 검토하고, 적절한 고정구 설계를 하여야 한다.

2). 공장 설비, 가공 방법 등의 기준을 제품의 모양, 용접 위치 등에 따라서 어떤 고정

구를 사용하며, 어디에서 나뉘어 블록 조립을 해야 하는가를 검토한다, 대형구조물

을 공장 밖으로 운반할 때에 운반이 가능한 치수로부터 블록 조립의 크기를 검토

하여야 한다.

3). 조립에 있어서는 용접 방법에 따라 고정구 방식이 크게 변하나 가능한한 고능률의

기계용접을 사용한다.

4). 고정구 제작에 있어서는 비용이 많이 들기 때문에 제품의 생산량에 따라, 고정구

의 설계 사양을 고려하여야 한다. 따라서, 생산량이 적을 경우에는 고정구를 간단

히, 많은 경우에는 정밀도가 높고 능률적인 고정구를 설계, 제작하여야 한다.

5). 고정구의 기준면을 생각하고 블록 조립을 할 때에는 어느 고정구이든 동일 기준면

이 되도록 한다.

6). 제관제품의 조립에서는 어느 정도 조립 치수의 오차를 인정하여야 하므로, 고정

구 설계에서는 여유를 둘 위치와 그 허용치수 범위를 먼저 결정하여야 한다.

7). 부품을 바른 위치에 쉽게 부착할 수 있고, 또한 부품의 부착 및 분리가 용이하여야

한다.

8). 위치 결정용 받침쇠는 쉽게 변형되지 않는 것이어야 한다.

9). 고정구에 고정되는 부품의 크기는 되도록 손으로 잡을 수 있는 것이 바람직하다

10). 고정구는 가능한 제품의 제조원가를 고려하여 경제적으로 만들어야 한다.

11). 제품의 수가 적을 때에는 일반용 고정구를 사용하는 것이 바람직하다.

12). 먼지, 스패터 등이 모이지 않는 구조로 한다.

13). 받침쇠는 외부에서 식별할 수 있도록 색을 칠하는 것이 좋다.

14). 고정구의 높이는 작업하기 쉬운 높이로 하는 것이 바람직하다.

15) 고정구 주위의 부품의 배치를 생각한다.

물론, 이들의 조건을 전부 만족하는 것은 어려우나, 가능한 한 좋은 고정구를 만들기

위하여는 능률의 향상, 공수의 감소, 변형의 감소, 제품의 정밀도 향상 등을 도모하여

야 한다.

 

★ 조립 지그 

조립용 지그는 하나의 공작물 또는 제품에 부품을 조립하기 위하여 사용되는 지그로

서, 정확하고 경제적으로 조립하기 위하여 사용되는 지그이다. 조립용 지그의 종류는

공작물의 조립부의 형상에 따라 여러 가지로 분류할 수 있다, 조립용 지그에서 공작

물의 위치 결정 및 클램핑을 위한 설계 특성은 조립 부품의 모양에 따라 결정되며, 조

립용 지그에서는 부품을 안내할 수 있는 기구와 부품을 조립할 수 있는 프레스 기구

를 필요로 하게 된다. 그리고 부품의 조립시에는 조립부의 버로 인한 조립상의 문제

가 발생할 수 있으므로 버의 제거가 필요하다.

 

1. 조립 지그 설계상의 고려사항 

조립 지그를 설계하고자 할 때는 다음사항을 고려해야 한다.

1). 조립 정밀도

2). 위치 결정의 적정 여부

3). 공작물의 장착과 장탈

4) 작업 자세

5). 조작 장치(각종 핸들, 밸브, 스위치 등)의 위치

6). 조작력

7). 작업력(인간공학적)

8). 양손 동시 사용의 가능성 여부

9). 발 사용의 가능성 여부

10). 안정성

11). 잘못된 조직에 대한 고려

12). 충격, 소음, 전기 충격 등의 고려

13). 조립 수량

14). 가격과 이윤

15). 기타

 

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