KR100195031B1 - 스폿 용접기의 냉각수 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스폿 용접기의 냉각수 차단장치에 관한 것으로, 냉각수 유입 라인(1)의 개폐밸브(2)와 매니폴드(3) 사이에 에어 공급라인(4)이 연결되고, 상기 냉각수 배출라인(5)의 매니폴드(6)와 스폿 용접기(50) 사이에 냉각수 유출감지부(8)가 연결되는 한편, 상기 냉각수 유출감지부(8)에서 얻은 데이터에 따라 상기 에어 공급라인(4)에 제어신호를 인가하여 에어공급라인(4)을 통해 에어를 공급하면서 냉각수 유동을 차단하는 콘트롤러(9)가 갖춰진 구조로 되어, 스폿 용접기의 전극에서 팁이 빠졌을 때 이를 감지하여 냉각수의 유출을 자동으로 차단하고 전극에 잔류하고 있는 냉각수를 강제 유출시킴으로써, 기계의 수명을 연장할 수 있을 뿐 아니라 원활한 팁 교환을 할 수 있은 효과가 있다.

Description

스폿 용접기의 냉각수 차단장치

제1도의 (a)는 일반적인 스폿 용접기를 나타내는 사시도.

(b)는 스폿 용접기의 팁을 나타낸 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 스폿 용접기의 냉각수 차단장치의 회로도.

제3도는 종래의 기술에 따른 스폿 용접기의 냉각수 차단장치의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉각수 유입라인 2 : 냉각수 개폐밸브

3 : 유입매니폴드 4 : 에어 공급라인

5 : 냉각수 배출라인 6 : 배출매니폴드

7 : 체크밸브 8 : 냉각수 유출감지부

9 : 콘트롤러 10 : 제1라인

11 : 제2라인 12 : 에어 개폐밸브

13 : 제1전자절환밸브 14 : 방향절환밸브

15 : 제2전자절환밸브 16 : 체크밸브

17 : 플로우 스위치

본 발명은 스폿 용접기의 냉각수 차단장치에 관한 것으로, 특히 팁이 빠졌을 때 이를 감지하여 용접기의 파손을 방지하고 냉각수의 유출도 자동으로 차단하도록 된 스폿 용접기의 냉각수 차단 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용접이란 2개 또는 여러개의 금속을 국부적으로 가열, 가압하여 야금적으로 접합시키는 방법으로서, 재료를 접합하는 방법에는 크게 나누어 기계적인 접합과 야금학적 접합이 있는데, 전자는 기계요소를 이용하여 나사, 키, 코터, 핀, 리벳 기타 판금접합이 있고, 후자는 접합할 양금속부재, 즉 모재의 접합부를 국부적으로 가열, 용융시켜 접착시키는 융접(fusion welding), 가열 후 압력을 가하여 접착시키는 압접(pressure welding), 접합할 모재보다 융점이 낮은 납재료를 접합부에 용융첨가하여 접착하는 납접(soldering)등이 있다.

이러한 용접은 기술의 발달로 인해 강도면에서도 안전도가 높아졌고, 또 로보트 및 자동화 기술의 발전에 따라 용접과정을 자동으로 수행하는 자동용접 장치가 생산라인에 널리 사용되어 생산성 향상에 많은 도움을 주고 있다.

특히 자동차 생산라인과 같은 일정제품의 다량 생산에는 다른 용접에 비하여 가열시간이 매우 짧아 작업속도가 크고, 또 가열범위가 좁아 잔류응력이나 변형이 적음으로 해서 용접부의 안정성이 높은 스폿 용접이 주로 사용되어 지고 있는 바, 이 스폿(spot)용접은 전기저항에 의한 발열을 이용하여 접촉부분의 용융을 일으키고, 이에 압력을 병용하여 접합시킴으로써, 리벳이음과 같이 판에 구멍을 뚫지 않고 판의 점접합을 행하는 용접이다.

제1도는 일반적인 스폿 용접기를 도시한 것으로, 스폿 용접기(50)의 각 전극(51,52)에 팁(53)이 끼워지고, 이 팁(53) 사이에 용접하고자 하는 2매의 판을 끼우고 가압하며 전류를 통해주므로써 그 접촉부의 저항발열로 가압부를 융합시키게 되는 것이다.

상기한 스폿 용접기(50)의 전극(51,52)은 용접부에 통전할 뿐 아니라 가압을 행하고 또 냉각효과를 주어야 하므로 통상 제1도의 (b)에 도시한 바와 같이 전극(51,52)의 내측에 냉각수 통로(54)가 형성되어 있고, 이 냉각수 통로(54)를 막는 팁(53)이 전극(51,52)에 끼워진 구조로 되어 있다.

따라서 냉각수가 팁까지 흐름으로 해서 접촉저항에 의한 발생된 열을 식혀주게 된다.

그런데 상기한 팁은 전극에 단지 강제로 억지끼워 맞춰져 있기 때문에 용접도중 팁이 전극에서 빠져버리는 일이 발생하게 되는 바, 이것은 전기저항에 의한 발열에 의해 팁이 헐거워진 상태에서 팁이 용접판넬에 용착되어버려 전극에서 빠지게 되는 것이다.

이와 같이 팁이 전극에서 이탈되어 버리면 팁을 냉각하기 위해 전극으로 흐르는 냉각수가 그대로 밖으로 유출되게 된다.

그런데 종래의 스폿 용접기로서는 상기와 같이 냉각수가 유출되는 것을 작업자가 확인한 후에야 밸브 등을 잠금으로서 유출을 막을 수 있었기 때문에 작업자가 냉각수 유출을 감지하지 못한 상태에서는 냉각수가 계속 유출되게 되는 것이다.

즉, 제3도는 종래의 스폿 용접기의 냉각수 공급장치의 회로도인 바, 냉각수 유입라인(1)의 개폐밸브(2)를 통해 유입매니폴드(3)를 거쳐 스폿용접기(50)로 유입된 냉각수는 다시 냉각수 배출라인(5)의 배출매니폴드(6)를 거쳐 체크밸브(7)를 통해 배출되도록 되어 있다.

따라서 상기와 같이 냉각수가 유출되었을 때 작업자가 냉각수 유입라인의 개폐밸브를 잠그기 전까지 냉각수는 계속 유출되어 용접작업이 불가능해 질 뿐 아니라 로보트 스폿 용접기인 경우 냉각수 유출을 감지 못하고 계속 작동함으로써, 용접기가 파손될 수도 있게 된다.

또한 팁을 교환하고자 하는 경우에는 원활한 교환작업을 위해 전극에서 냉각수를 제거해줘야 하나 적절한 제거수단이 없음으로 해서 팁이 전극에 불량 삽입된다는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스폿 용접기의 전극에서 팁이 빠졌을 때 이를 감지하여 냉각수의 흐름을 자동으로 차단하고 전극에 잔류하고 있는 냉각수를 강제 유출시킴으로써, 기계의 수명을 연장할 수 있을 뿐 아니라 원활한 팁 교환을 할 수 있도록 된 스폿 용접기의 냉각수 차단장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 냉각수 유입라인의 냉각수 개폐밸브를 통해 유입매니폴드를 거쳐 스폿 용접기로 유입된 냉각수가 다시 냉각수 배출라인의 배출매니폴드를 지나 체크밸브를 거쳐 배출되도록 되어 있는 스폿 용접기의 냉각장치에서, 상기 냉각수 유입라인의 냉각수 개폐밸브와 유입매니폴드 사이에 에어 공급라인이 연결되고, 상기 냉각수 배출라인의 배출매니폴드와 스폿 용접기 사이에 냉각수 유출감지부가 연결되는 한편, 상기 냉각수 유출감지부에서 얻은 데이터에 따라 상기 에어 공급라인에 제어신호를 인가하여 에어 공급라인을 통해 에어를 공급하면서 냉각수 유동을 차단하는 콘트롤러가 갖춰진 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 스폿 용접기의 냉각수 차단장치의 회로도인 바, 냉각수 유입라인(1)의 냉각수 개폐밸브(2)를 통해 유입매니폴드(3)를 거쳐 스폿용접기(50)로 유입된 냉각수가 다시 냉각수 배출라인(5)의 배출매니폴드(6)를 지나 체크밸브(7)를 거쳐 배출되도록 되어 있는 스폿 용접기(50)의 냉각장치에 있어서, 상기 냉각수 유입라인(1)의 냉각수 개폐밸브(2)와 유입매니폴드(3) 사이에 에어 공급라인(4)이 연결되고, 상기 냉각수 배출라인(5)의 배출매니폴드(6)와 스폿 용접기(50) 사이에 냉각수 유출감지부(8)가 연결되는 한편, 상기 냉각수 유출감지부(8)에서 얻은 데이터에 따라 상기 에어 공급라인(4)에 제어신호를 인가하여 에어 공급라인(4)을 통해 에어를 공급하면서 냉각수 유동을 차단하는 콘트롤러(9)가 갖춰진 구조로 되어 있다.

이에 따라 스폿 용접기(50)가 정상적인 작동하에서는 냉각수는 냉각수 유입라인(1)을 따라 냉각수 개폐밸브(2)를 거쳐 유입매니폴드(3)를 통해 용접기(50)의 각 부분으로 보내져서 용접에 의한 발열을 식혀준 후 다시 배출매니폴드(6)를 거쳐 체크밸브(7)를 통해 배출되게 된다.

그런데 상기와 같이 스폿 용접기(50)의 정상적인 용접작업 도중에 전극(51,52)으로부터 팁(53)이 빠져 버리게 되면 냉각수가 유출되는 바, 스폿 용접기(50)에서 냉각수가 유출되게 되면 냉각수 유출감지부(8)가 냉각수가 유출됨을 감지하게 되어, 상기 콘트롤러(9)에 신호를 보내게 된다.

상기 콘트롤러(9)는 에어 공급라인(4)을 제어하는 곳으로서, 냉각수 유출 감지부(8)의 신호에 따라 압축에어를 에어 공급라인(4)의 각 라인(10,11)을 통해 보내게 되어 냉각수 유입라인(1)을 차단함과 동시에 스폿 용접기(50)에 잔류하고 있는 냉각수를 모두 배출시켜 버림으로써, 팁(53)교환을 원활히 할 수 있게 된다.

여기서 상기 에어 공급라인(4)은 두 라인(10,11)으로 나눠지는 바, 제1라인(10)은 에어 개폐밸브(12)를 지나 제1전자절환밸브(13)를 거쳐 냉각수 유입라인(1)의 냉각수 개폐밸브(2)와 매니폴드(3) 사이에 설치된 방향절환밸브(14)에 연결되고, 제2라인(11)은 에어 개폐밸브(12)를 지나 제2전자절환밸브(15)를 거쳐 체크밸브(16)를 지나 상기 냉각수 유입라인(1)의 유입매니폴드(3)와 방향절환밸브(14) 사이에 연결되는 구조로 되어 있다.

이에 따라 콘트롤러의 제어를 받아 상기 에어 공급라인이 작동되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

스폿 용접기(50)에서 냉각수가 유출됨에 따라 냉각수 유출 감지부(8)의 신호를 받은 콘트롤러(9)는 에어 공급라인(4)의 각 라인(10,11)에 연결되어 있는 전자절환밸브(13,15)에 전원을 인가하게 된다.

상기 전자절환밸브(13,15)에 전원이 인가됨으로 해서, 스폿 용접기(50)의 정상적인 작동하에서는 차단되어 있는 상기 두 라인(13,15)에 에어가 공급되게 된다.

여기서 먼저 제1라인(10)을 살펴보면 제1전자절환밸브(13)를 통해 유입된 압축에어는 냉각수 유입라인(1)의 냉각수 개폐밸브(2)와 유입매니폴드(3) 사이에 설치된 방향절환밸브(14)의 스푸울에 파일롯트압을 가함으로써 상기 방향절환밸브(14)가 냉각수의 유로를 차단하여 용접기(50)내로 냉각수가 유입되는 것을 막게 된다.

한편 제2라인(11)은 냉각수 유입라인(1)의 유입매니폴드(3)와 상기 방향절환밸브(14) 사이에 연결되어 있어 제2전자절환밸브(15)를 통해 유입된 에어는 체크밸브(16)를 거쳐 냉각수 유입라인(1)으로 공급되어 상기 방향절환밸브(14)에 의해 차단된 후 냉각수 유입라인(1)에 잔류하고 있는 냉각수를 모두 배출시켜 버리게 된다.

한편 상기한 냉각수 유출 감지부(8)는 스폿 용접기(50)와 배출매니폴드(6) 사이에 설치되어 냉각수가 흐름을 감지하는 플로우 스위치(17)로 이루어져 있어서 냉각수가 용접기(50)에서 유출되게 되면 냉각수 배출라인(5)을 통한 냉각수의 흐름이 없음으로 해서 냉각수가 유출되었음을 감지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스폿 용접기의 냉각수 차단장치에 의하면, 스폿 용접기의 전극에서 팁이 빠졌을 때 이를 감지하여 냉각수의 유출을 자동으로 차단하고 전극에 잔류하고 있는 냉각수를 강제 유출시킴으로써, 기계의 수명을 연장할 수 있을 뿐 아니라 원활한 팁 교환을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉각수 유입라인(1)의 개폐밸브(2)를 통해 유입매니폴드(3)를 거쳐 스폿용접기(50)로 유입된 냉각수가 다시 냉각수 배출라인(5)의 배출매니폴드(6)를 지나 체크밸브(7)를 거쳐 배출되도록 되어 있는 스폿 용접기(50)의 냉각장치에 있어서, 상기 냉각수 유입라인(1)의 개폐밸브(2)와 유입매니폴드(3) 사이에 에어 공급라인(4)이 연결되고, 상기 냉각수 배출라인(5)의 배출매니폴드(6)와 스폿 용접기(50) 사이에 연결된 냉각수 유출감지부(8)와, 상기 냉각수 유출감지부(8)에서 얻은 데이터에 따라 상기 에어 공급라인(4)에 제어신호를 인가하여 에어공급라인(4)을 통해 압축에어를 공급하면서 냉각수 유동을 차단하는 콘트롤러(9)와, 상기 에어 공급라인(4)이 개폐밸브(12)를 지나 제1전자절환밸브(13)를 거쳐 냉각수 유입라인(1)의 개폐밸브(2)와 유입매니폴드(3) 사이에 설치된 방향절환밸브(14)에 연결되는 제1라인(10)과, 개폐밸브(12)를 지나 제2전자절환밸브(15)를 거쳐 체크밸브(16)를 지나 상기 냉각수 유입라인(1)의 유입매니폴드(3)와 방향절환밸브(14) 사이에 연결되는 제2라인(11)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스폿 용접기의 냉각수 차단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각수 유출감지부(8)가 냉각수가 흐르면 오프되고, 냉각수의 흐름이 차단되면 온되는 플로우 스위치(17)로 이루어진 것을 특징으로 하는 스폿 용접기의 냉각수 차단장치.