KR100356657B1 - 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조립 라인에 있어서 차체를 용접하는 용접 로봇을 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 순환하는 냉각수량을 눈으로 확인할 수 있는 냉각수 유량 감지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 냉각수량 감지 장치는, 냉각수 통로의 중간에 설치되어 냉각수 통로를 흐르는 냉각수를 통과시키며, 일측면이 개방된 하우징(1); 하우징의 개방된 일측면을 밀폐하는 투명 재질의 커버(2); 하우징 내부에 설치되어 하우징을 통과하는 냉각수의 흐름에 의해 회전되는 프로펠러(3); 프로펠러의 회전수를 검출하여 냉각 시스템의 제어부로 입력하는 회전수 검출부를 포함한다.

Description

용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치{Device for detecting quantity of cooling water of a cooling system in an welding robot}

본 발명은 자동차의 조립 라인에 있어서 차체를 용접하는 용접 로봇을 냉각시키기 위한 냉각 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는 냉각 시스템을 순환하는 냉각수량을 눈으로 확인할 수 있는 냉각수 유량 감지 장치에 관한 것이다.

자동차의 조립에 있어서, 여러 가지 가공법이 사용되고 있으나 특히 용접 가공이 차지하는 비율이 매우 크다. 자동차의 조립에 있어서 용접 가공이 사용되는 부분에는 차체, 연료 탱크 등과 같은 박판 뿐만 아니라 휠, 브레이크 슈, 리어 액슬 하우징, 프로펠러 샤프트 등과 같이 두꺼운 판도 포함된다.

이와 같이 다양한 부위의 용접을 위하여 최근에는 자동차의 조립 라인에 다수의 용접용 로봇이 설치되어, 인간의 손이 닿기 어려운 부위라도 미리 설정된 프로그램에 의해 신속하고 정확한 용접 작업이 이루어지고 있다.

이러한 용접 로봇의 용접 작업 과정에서는 많은 열이 발생된다. 따라서, 불필요한 부분의 온도 상승 및 과열을 방지하기 위하여 용접 로봇에는 냉각 시스템이 필수적으로 구비되어 있으며, 그 대부분은 물을 이용한 수냉식 냉각 시스템을 채용하고 있다.

이러한 수냉식 냉각 시스템에 있어서 냉각수의 유량을 적절하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 즉, 냉각수의 유량이 너무 적으면 충분한 냉각이 이루어지지 않아 과열로 인한 고장 또는 사고의 위험이 있다.

따라서, 수냉식 냉각 시스템에는 냉각수가 순환되는 통로의 일측에 냉각수의 유량을 측정하는 센서가 설치되어 있으며, 이 센서로부터 측정되는 냉각수량이 미리 설정된 냉각수량보다 적으면 경고 장치가 작동되어 작업자에게 냉각수량의 부족을 경고한다. 냉각수량 측정 센서로는 통상적으로 냉각수 통로의 내부에 설치되어 냉각수를 흐르는 냉각수의 압력을 측정하는 압력 센서가 사용되며, 냉각 시스템의 제어부는 압력 센서에서 측정된 압력으로부터 유량을 추정한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 용접 로봇용 냉각 시스템은 다음과 같은 단점이 있었다. 즉, 상기와 같은 자동화 시스템에는 항상 고장의 위험이 존재한다. 따라서, 경보 장치나 압력 센서가 고장날 경우 냉각수량의 부족을 작업자에게 경고해줄 수 없어 용접 로봇이 과열될 위험에 처하게 된다. 또한, 냉각수량의 부족을 경고하기 위한 기준치가 잘못 설정될 경우에도 동일한 위험 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 냉각수의 흐름 및 유량을 작업자가 직접 눈으로 확인할 수 있도록 함으로써 상기와 같은 경보 계통의 고장이나 잘못된 기준치의 설정시에도 과열로 인한 용접 로봇의 고장을 예방할 수 있는 냉각수량 감지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 하우징 2 ; 투명 커버

3 ; 프로펠러 4 ; 자성체

5 ; 자기장 검출기

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치는, 용접 로봇의 과열을 방지하기 위한 냉각 시스템의 냉각수량을 검출하기 위한 장치로서, 냉각수 통로의 중간에 설치되어 냉각수 통로를 흐르는 냉각수를 통과시키며, 일측면이 개방된 하우징; 상기 하우징의 개방된 일측면을 밀폐하는 투명 재질의 커버; 상기 하우징 내부에 설치되어 하우징을 통과하는 냉각수의 흐름에 의해 회전되는 프로펠러; 및 상기 프로펠러의 회전수를 검출하여 냉각 시스템의 제어부로 입력하는 회전수 검출부를 포함하며, 상기 회전수 검출부는 상기 프로펠러의 일측에 부착된 자성체와, 상기 투명 커버의 상기 프로펠러에 대향되는 일측에 설치되어 상기 프로펠러의 회전시 상기 자성체와의 거리 변화에 따른 자기장의 변화를 전기적인 펄스 신호로 변환하여 제어부로 입력하는 자기장 검출기를 가지는 것에 의해 달성된다.

상기 프로펠러는 비자성체 재질로 이루어지는 것을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지장치가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 사시도고, 도 2는 단면도다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지장치는 하우징(1)과 투명 커버(2)와 프로펠러(3)와 프로펠러(3)의 회전수를 검출하는 회전수 검출부를 포함하고 있다.

하우징(1)은 일측면이 개방되고 입구 및 출구 포트(1a, 1b)를 가지는 대략 납작한 원통형의 부재이며, 냉각 시스템의 냉각수 통로(9)의 중간 일측에 설치된다. 이에 따라 냉각수 통로(9)의 냉각수는 입구 포트(1a)를 통해 하우징(1)으로 유입되고 출구 포트(1b)를 통해 다시 냉각수 통로(9)로 유출된다.

투명 커버(2)는 하우징(1)의 개방된 일측을 밀폐한다. 따라서, 이 투명 커버(2)를 통해 하우징(1)의 내부를 들여다 볼 수 있다.

프로펠러(3)는 하우징(1)을 통과하는 냉각수의 흐름에 의해 회전되도록 하우징(1) 내에 설치된다. 바람직하게는, 작업자의 확인이 용이하도록 투명 커버(2)와 프로펠러(3)는 대향되도록 설치된다. 프로펠러(3)는 비자성체 재질로 이루어진다.

회전수 검출부는 자성체(4)와 자기장 검출기(5)를 가진다. 자성체(4)는 프로펠러(3)의 다수의 날개 중 어느 일측 날개 또는 서로 대향되는 한 쌍의 날개 위에 부착되어 있다. 자기장 검출기(5)는 투명 커버(2)의 일측에 설치되어 있다. 그리고, 자기장 검출기(5)는 냉각 시스템의 제어부(미도시)에 연결되어 있다.

냉각수가 하우징(1)을 통과하여 흐르는 것에 의해, 하우징(1) 내에 설치된 프로펠러(3)가 회전되며 프로펠러(3)의 회전수는 하우징(1)을 통과하는 냉각수의 유량에 따라 좌우된다. 따라서, 작업자는 투명 커버(2)를 통하여 보여지는 프로펠러(3)의 회전 속도에 의해 냉각수의 유량을 확인할 수 있다.

프로펠러(3)가 회전되면, 프로펠러(3)에 부착된 자성체는 주기적으로 자기장 검출기(5)의 하측을 통과하게 되며, 이에 따라 자기장 검출기(5)에 검출되는 자기장은 주기적으로 변화된다. 자기장 검출기(5)는 이러한 자기장의 변화를 전기적인 펄스 신호로 변환하여 제어부로 입력한다. 제어부는 입력된 펄스 신호로부터 프로펠러(3)의 회전수를 산출한다. 만약 회전수가 설정된 기준치 이하이면 냉각수량이 부족한 것으로 판단하여 경고 장치를 통해 작업자에게 이를 경고한다.

상기된 바와 같은 본 발명은, 작업자가 투명 커버를 통해 프로펠러의 회전속도를 확인할 수 있기 때문에 유사시 경고 계통이 고장나거나 기준치가 잘못 설정된 경우에도 작업자가 직접 프로펠러의 회전 속도를 육안으로 확인하여 냉각수량의 부족 여부를 확인할 수 있어 냉각수량의 부족으로 인한 용접 로봇의 과열을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 용접 로봇의 과열을 방지하기 위한 냉각 시스템의 냉각수량을 검출하기 위한 장치로서,

   냉각수 통로의 중간에 설치되어 냉각수 통로를 흐르는 냉각수를 통과시키며, 일측면이 개방된 하우징;

   상기 하우징의 개방된 일측면을 밀폐하는 투명 재질의 커버;

   상기 하우징 내부에 설치되어 하우징을 통과하는 냉각수의 흐름에 의해 회전되는 프로펠러; 및

   상기 프로펠러의 회전수를 검출하여 냉각 시스템의 제어부로 입력하는 회전수 검출부를 포함하며,

   상기 회전수 검출부는 상기 프로펠러의 일측에 부착된 자성체와, 상기 투명 커버의 상기 프로펠러에 대향되는 일측에 설치되어 상기 프로펠러의 회전시 상기 자성체와의 거리 변화에 따른 자기장의 변화를 전기적인 펄스 신호로 변환하여 제어부로 입력하는 자기장 검출기를 가지는 것을 특징으로 하는 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로펠러는 비자성체 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접 로봇용 냉각 시스템의 냉각수량 감지 장치.