KR100294530B1

KR100294530B1 - C형 용접건의 제어장치

Info

Publication number: KR100294530B1
Application number: KR1019940020553A
Authority: KR
Inventors: 고노유조; 고지마테쓰야; 스가와라히로시; 가와이아쓰히사
Original assignee: 오바라 히로시; 오바라 가부시키가이샤
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-08-20
Publication date: 2001-09-17
Also published as: KR950024832A; CN1165067A; CN1072086C; JPH07232282A; US5528011A

Abstract

용접건의 자세 여부에 구속되지 않고, 또 작업물이 무리하게 눌리지 않으며, 전극의 소모, 작업물의 두께 등에 대한 고려를 필요로 하지 않고 정확하게 작동시킬 수 있는 C자형 용접건이다. C자형 용접건은 하우징에 두개의 서보모터가 설치되어 있는 동시에, 이 하우징에 C자형 가동아암이 고정되어 있고 가동아암이 하우징 내에 배설되어 있다. 제 1 서보모터의 출력축의 회전을 가동아암의 왕복운동으로 변환하는 기구가 상기 하우징 내에 설치되고, 제 2 서보모터의 출력축의 회전을 상기 C자형 가동아암의 왕복운동으로 변환하는 기구가 로보트의 손목과 상기 하우징 사이에 설치되으며, 상기 양 서보모터를 동시에 구동시킴과 동시에 상기 C자형 가동아암측의 전극의 작업물로의 접촉신호에 따라 상기 제 2 서보모터를 정시키는 것이다.

Description

C형 용접건의 제어장치

제1도는 본 발명에 관한 C형 용접건의 제어장치의 일부 단면 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 16 : 서보모터 2 : 하우징

3, 17 : 출력측 4, 5 : 기어

6, 7, 8 : 왕복운동으로 변환하는 기구

9 : 실린더 11, 21 : 전극

12 : 제 1 가동아암 14, 15 : 브라켓

18, 19 : 왕복운동으로 변환하는 기구

20 : 로보트의 손목측 22 : C형 가동아암

23 : 제어기 24 : 작업물

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은, 로보트의 손목에 접속된 C형 용접건에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 C형 용접건에 접속된 서보모터에 의하여 구동되는 C형 용접건의 제어장치에 관한 것이다.

로보트의 손목에 접속된 용접건을 서보모터에 의해 구동시키고자 한 C형 용접건은 공지된 것이다(예컨대 일본 실용신안 공개공보 제5-18774호에 개시된 바와 같음). 이 공지의 C형 용접건에 있어서는, 서보모터의 축에 가동아암 이동기구의 볼스크류를 접속하고, 서보모터에 의해 상기 볼스크류를 회전시켜 가동아암 이동기구를 왕복운동시키고, 이로 인하여 가동아암 이동기구에 배설되어 있는 가동아암측의 전극을 왕복운동시키과 동시에, 서보모터에 의해 벨트에 의한 제 2 볼스크류를 동시에 회전시키고, 그로 인하여 이퀄라이징기구를 왕복운동시키고, 이퀄라이징기구와 일체적으로 결합되어 C자형 가동아암에 설치되어 있는 C자형 가동아암측의 전극을 왕복운동시키는 것이다. 상기 가동아암측 전극의 이동량은 이동량 검출장치에 의해 측정되고, 가동아암측 전극이 소정량 이동하면, 콘트롤러의 지시에 의해 서보모터의 움직임이 정지되도록 하고 있다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

그런데, 종래 기술에 있어서의 C형 용접건의 경우에는, 이퀄라이저부에 놓여 있는 건 주량의 용수철에 의해 행하고 있기 때문에, 건의 자세에 따라 용수철에 걸리는 건의 중량이 변화되므로, 건의 자세에 따라서는 해당 용수철이 유효하게 작동되지 소하여 이퀄라이저 기능이 충분히 이루어질 것 없는 경우가 있고, 특히 건의 자세가 보통의 자세에 비하여 180도 변경되어 건이 상향으로 향하게 된 경우에는 이퀄라이저의 기능을 전혀 행할 수 없게 된다. 또한 가동아암측 전극의 소정량의 이동에 의하여 1개의 서보모터가 정지하기 때문에, 가동아암측의 전극의 작업물과의 거리, C자형 가동아함측의 전극과 작업물과의 거리에 차이가 생기거나, 전극의 두께에 의하여, 혹은 시간의 경과에 따라서 가동아암측의 전극과 C자형 가동아암측 전극의 각각의 소모에 의한 변형 차이 등에 의하여, 양 전극이 작업물로서의 동시 도달이 이루어지지 않아, 먼저 도달한 전극이 작업물을 눌러서 작업물이 변형될 염려가 있다.

본 발명은, 종래 기술의 C형 용접건에 있어서의 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 건의 자세 여부에 구속되지 않고, 또한 작업물로의 무리한 압력도 없이 정확하게 작동하는 C형 용접건의 제어장치를 제공하려고 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 로보트의 손목에 접속되는 용접건을 서보모터에 의해 구동시키는 통상의 C형 용접건에 있어서, 실린더의 바깥쪽의 설치된 하우징 및 브라켓에 장착된 제 1 및 제 2 서보모터와, 상기 제 1 서보모터의 출력축에 기어를 통하여 상기 실린더 내에서 회전가능하도록 장착된 나사축을 가지며, 이 나사축의 회전을 왕복운동으로 변환하여 탄력있게 슬라이드 이동됨과 동시에 끝단부에 전극을 가지는 제 1 가동아암과, 상기 제 2 서보모터의 출력축에 연이어져 형성된 나사축과 나사맞춤되고 상기 로보트의 손목에 고정설치된 너트를 가지며, 끝단부에 전극을 가지는 C자형 가동아암과, 상기 제 1 및 제 2 서보모터를 동시에 구동시키며, 상기 C자형 가동아암 측의 전극이 작업물에 접촉하는 것을 감지하여 그 신호에 따라 상기 제 2 서보모터의 조작을 정시키기 위한 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 C자형 용접건에 있어서, 용접건이 로보터에 의해 용접위치로 이동되며, 작업물에 대해서 C자형 가동아암측의 전극이 제어기에 의해 지시된 위치에 세트되고, 양 서보모터가 동시에 구동된다. 이러한 구동에 의해 제 1 서보모터의 출력축의 회전이 가동아암을 왕복운동으로 변환시켜 가동아암측의 전극이 작업물을 향하여 접근하며 동시에 제 2 서보모터의 출력축의 회전이 C자형 가동아암을 왕복운동으로 변환시켜 C자형 가동아암측의 전극도 작업물을 향하여 접근한다. 그리고 C자형 가동아암측의 전극은 상술한 바와 같은 소정의 위치에 세트되어 있기 때문에, C자형 가동아암측의 전극은 가동아암측의 전극과 동시에, 혹은 가동아암측의 전극보다 빠르게 작업물에 접촉한다. 이 접촉은 상기 제 2 서보모터의 회전으로 연동된 펄스신호 등에 의해 알 수 있기 때문에, 상기의 접촉신호에 의해 상기 제 2 서보모터를 정지시킨다. 따라서 C자형 가동아암측의 전극이 작업물에 접촉하는 것에 의해 작업물에 대한 무리한 응력이 걸리는 경우는 없다. 그리고 이 시점에서, 가동아암측의 전극이 동시에 작업물에 접촉하고 있는 경우에는 상기 제 1 서보모터에 으해 즉시 가압동작이 행해지고, 또한 가동아암측의 전극이 아직 작업물에 접촉하지 않은 경우에는 상기 제 1 서보모터에 의한 가동아암측의 전극이 작업물로 접근한 후, 상기 제 1 서보모터에 의한 가압동작이 행해지다.

[실시예]

제1도를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

도면에 있어서, (1)은 하우징(2)에 접속된 서보모터로서, 이 서보모터(1)의 출력축(3)에는 기어(4)가 설치되어 있고, 상기 기어(4)와 맞물려 있는 기어(5)에는 나사축(6)이 마련되어 있다. (7)은 상기 나사축(6)에 맞물려 있는 너트(8)를 유지하는 유지체이다.

상기 유지체(7)는, 상기 하우징(2) 내에 형성된 실린더(9) 내에서 그것의 뒤쪽부가 슬라이드 가능하게 배치되고, 중간부의 통형상체 내에는 상기 나사축(6)이 끼워넣어지며, 앞끝단부에는 스프링(10)이 유지되어 있다. 또한 상기 유지체(7)의 중간부의 통형상체 및 앞끝단부의 바깥표면에는 선단에 전극(11)을 구비한 제 1 가동아암(12)이 슬라이드 가능학 끼워넣어져 있다.

또한, 상기 제 1 가동아암(12)의 바깥둘레는, 상기 하우징(2)에 형성된 실린더(9)에 대하여 슬라이드 가능하게 배치되어 있고, 또한 상기 가동아암(12) 및 유지체(7)는 실린더(9)에 매달린 회전방지봉(13)에 끼워넣어져 회전하지 않도록 구성되어 있다.

또한, 상기 하우징(2) 내에 형성된 실린더(9)의 바깥쪽에는 브라켓(14, 15)이 설치되고, 브라켓(14)에는 서보모터(16)가 장착되어 있다. 그리고 상기 서보모터(16)의 출력축(17)에는 나사축(18)이 접속되고, 상기 나사축(18)은 상기 브라켓(14, 15) 사이에서 회전할 수 있도록 매달려 있다.

그리고, 상기 나사축(18)과 맞물려 있는 너트(19)는 로보트의 손목축(20)에 고정되어 있고, 또 상기 하우징(2) 내에 형성된 실린더(9)의 바깥쪽에는 그 선단에 전극(21)을 구비한 C자형 가동아암(22)도 고정되어 있다.

또한, (23)은 제어반 혹은 로보트 제어기에 부설된 제어기로서, 상기 양 서보모터(1, 16)를 각각 제어하며, 양 서보모터(1, 16)의 동시 시동, 서보모터(16)의 정지, 그리고 가압동작 후의 서보모터(1)의 정지 등을 제어하는 것이다.

상기와 같은 C자형 용접건에 있어서, 용접건은 로보트의 손목(20) 측에 따라 용접위치로 이동되고, 이로 인해 C자형 가동아암(22) 측의 전극(21)은 제어기(23)에 의해 지시된대로 작업물(24)에 대하여 지시된 위치에 있게 된다. 이 위치는 작업물(24)에 대하여 양 전극(11, 21)이 가능한 한 가까이 같은 거리에 놓여 있기 위하여 C자형 가동아암측의 전극(21)이 지시되면 좋으나, 적어도 전극(11)이 전극(21)보다 작업물(24)에 가까운 위치로 되도록 세트되지는 않으려고 한다. 이 상태에서, 제어기(23)에 의해 양 서보모터(1, 16)를 동시에 시동시킨다.

양 서보모터들(1, 16)이 구동될 때, 제 1 서보모터(1)의 출력축(3)의 회전이 기어(4)로부터 기어(5)로 전달되고, 기어(5)의 회전은 나사축(6)을 회전시킴에 따라, 결과적으로 너트(8)에 의해 유지체(7)가 전진하여, 유지체(7)에 의해 제 1 가동아암(12)이 전진하고, 전극(11)은 작업물(24)을 향하여 접근 전진한다. 동시에 제 2 서보모터(16)의 출력축(17)의 회전에 의해 나사축(18)이 회전한다. 이 나사축(18)의 회전은, 로보트의 손목(20)에 고정된 너트(19)에 의해 하우징(2)을 후방(도면에서는 상방)으로 동시키기 위하여 작동하기 때문에, 상기 하우징(2)에 고정된 C자형 가동아암(22)은 하우징(2)과 함께 후방으로 이동하고, C자형 가동아암(22) 측의 전극(21)은 작업물(24)를 향하여 접근한다.

C자형 가동아암측의 전극(21)은 전술한 바와 같은 소정의 위치에 세트되어 있기 때문에, C자형 가동아암(22) 측의 전극(21)은 제 1 가동아암측의 전극(11)과 동시에, 혹은 제 1 가동아암측의 전극(11)보다 빠르게 작업물(24)에 접촉한다. 이 접촉은 상기 제 2 서보모터(16)의 회전에 연동된 펄스신호 등에 의해 알 수 있기 때문에, 상기 신호에 따라서 상기 제 2 서보모터(16)의 구동은 제어기(23)에 의해 정지된다. 상술한 바와 같이, 작업물(24)에 접촉하는 C자형 가동아암(22) 측의 전극(21)은, 로보트의 손목(20) 측에 접속된 용접건의 하우징(2)에 고정되어 있고, 제어기(23)는 상기 전극(21)이 작업물(24)에 접촉함과 동싱 그 이동을 정지시키기 때문에, 전극(21)에 의한 작업물(24)에 대한 무리한 응력은 걸리지 않는다.

이 제 2 서보모터(16)가 정지되는 시점에서, 가동아암(12) 측의 전극(11)이 동시에 작업물(24)에 접촉하고 있는 경우에는, 상기 제 1 서보모터(1)에 의해 즉시 작업물(24)로서의 가압동작이 행해지고, 한편 가동아암(12) 측의 전극(11)이 아직 작업물(24)에 접촉하지 않은 경우에는, 상기 제 1 서보모터(1)에 의한 가동아암(12) 측의 전극(11)의 작업물(24)로의 접근이 속행된 후, 상기 제 1 서보모터(1)로부터 작업물(24)로의 가압동작이 행해진다.

상기 제 1 서보모터(1)에 의한 작업물(24)로의 가압동작이 종료된 시점에서 작업물(24)에 대한 용접이 행해진다. 또 이 용접이 종료되면, 제어기(23)에 의해 양 서보모터(1, 16)를 구동하고, 그로 인해 양 전극(11, 21)을 작업물(24)로부터 개방한다.

본 발명에서는, 용접건의 하우징에 두개의 서보모터를 배설하는 동시에 이 하우징에 C자형 가동아암을 고정하고, 그리고 상기 하우징 내에 가동아암을 배설하며, 제 1 서보모터의 출력축의 회전을 가동아암의 왕복운동으로 변환하는 기구를 상기 하우징 내에 설치하고, 제 2 서보모터의 출력축의 회저을 상기 C자형 가동아암의 왕복운동으로 변화하는 기구를 로보트의 손목과 상기 하우징 사이에 설치하며, 상기 양 서보모터를 동시에 구동시킴과 동시에 상기 C자형 가동아암측의 전극의 아암으로의 접촉신호에 따라 상기 제 2 서보모터를 정지시키도록 구성하였기 때문에, 작업물의 판 두께, 전극의 소모 등에 별도의 배려를 요하지 않고, 또한 건의 자세 여부에 구속되지 않고, 또 작업물을 무리하게 누르지 않고 정확하게 작동하는 C자형 용접건을 얻을 수 있다.

상기 제 2 서보모터는 로보트의 손목에 대한 용접건의 이동에 의해서만 구동되기 때문에, 제 1 서보모터에 비하여 작은 출력으로도 가능하다.

Claims

로보트의 손목에 접속되는 용접건을 서보모터에 의해 구동시키는 통상의 C자형 용접건에 있어서,

실린더(9)의 바깥쪽에 설치된 하우징(2) 및 브라켓(14)에 장착된 제 1 및 제 2 서보모터(1, 16)와,

상기 제 1 서보모터(1)의 출력축(3)에 기어(4, 5)를 통하여 상기 실린더(9) 내에서 회전가능하도록 장착된 나사축(6)을 가지며, 이 나사축(6)의 회전을 왕복운동으로 변환하여 탄력있게 슬라이드 이동됨과 동시에 끝단부에 전극(11)을 가지는 제 1 가동아암(12)과,

상기 제 2 서보모터(16)의 출력축(17)에 연이어져 형성된 나사축(18)과 나사맞춤되고 상기 로보트의 손목에 고정설치된 너트(19)를 가지며, 끝단부에 전극(21)을 가지는 C자형 가동아암(22)과,

상기 제 1 및 제 2 서보모터(1, 16)를 동시에 구동시키며, 상기 C자형 가동아암(22) 측의 전극(21)이 작업물(24)에 접촉하는 것을 감지하여 그 신호에 따라 상기 제 2 서보모터(16)의 조작을 정시키기 위한 제어기(23)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 C자형 용접건의 제어장치.