KR100452206B1 - 차체 패널 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체 패널 용접장치에 관한 것으로, 소형 타입의 용접장치에 워크의 용접폭을 크게 형성하면서도 대형 용접건을 사용하지 않아 원가상승을 방지하면서도 긴 용접폭을 갖는 워크에 대한 용접을 수행해 용접장치의 비효율성을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용접장치가 조립 라인상에서 이송된 워크(W)의 위치를 잡아 고정하는 고정수단(1)과, 이 고정수단(1)에 고정된 워크(W)로 이동되어 용접하는 단동식 실린더를 갖춘 용접수단(10) 및 상기 고정수단(1)에 장착되어 워크(W)의 용접점에 대한 용접수단(10)의 스트로크(Stroke)를 확장시켜주는 어저스터(5)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차체 패널 용접장치{A panels welding apparatus}

본 발명은 차체 패널 용접장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 긴 용접점 폭간 거리를 갖는 패널을 소형 타입을 이용해 용접할 수 있도록 된 차체 패널 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 차체는 차량의 하체 골격을 유지하는 언더 보디와, 언더 보디의 측면 골격을 이루는 좌, 우측 사이드보디, 그리고 사이드 보디의 상부에 결합되어 차체의 상부 골격을 이루는 루프 패널 등으로 분할 구성되고, 이와 같이 분할 구성된 부품들은 상호 용접되어 하나의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 차체 패널들을 용접하는 용접법은 여러 가지가 있는데, 이중 압접법은 접합할 두 개의 금속을 용융에 가까운 상태에서 기계적인 타격이나 압력을 가하여 압착하는 방법으로서, 여기에는 전기저항용접과 특수용접법이 있다.

여기서, 전기저항용접은 접합해야 하는 두개의 모재를 접촉시킨 다음에 전류를 통하게 할때 발생되는 접촉저항 및 비저항을 이용하여 열을 발생시켜 용접하는 방법으로서, 최근에는 로봇 산업의 발달과 함께 용접건을 이용한 저항용접이 널리 사용되고 있다.

여기서, 이와 같은 용접건을 사용하는 용접장치는 도 1에 도시된 바와 같이,조립 라인상에서 이송된 워크(W)의 위치를 잡아 고정하는 고정수단(1)과, 이 고정수단(1)에 고정된 워크(W)로 이동되어 용접하는 용접수단(10)으로 이루어지게 된다.

그리고, 상기 고정수단(1)은 이송된 워크(W)의 위치를 잡아주는 로케이터(2)와, 클램프실린더(3)에 일단이 링크 결합되어 각 운동되면서 고정단(4a)을 매개로 로케이터(2)에 놓여진 워크(W)를 고정하는 클램프(4)로 이루어지는 한편, 상기 용접수단(10)은 위치된 워크(W)를 용접하는 상·하부샹크(15,16)를 고정한 상·하부홀더(14,13)가 장착된 지지프레임(11)과, 상부샹크(15)를 워크(W)쪽으로 이동시키는 용접건실린더(12)로 이루어지게 된다.

또한, 이와 같은 용접장치의 용접수단(10)은 용접되는 워크(W)에 따라 소형과 대형으로 구별되는데 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 소형타입은 워크(W)의 용접폭(L)을 따라 다수의 용접점(A,B,C)에 대해 이동되면서 용접을 수행하는 용접수단(10)의 수용폭(L')인 상·하부샹크(15,16)와 지지프레임(11)의 끝단사이의 거리가 상대적으로 짧아 이와 같이, 상기 워크(W)의 용접폭(L)이 긴 경우는 사용할 수 없게 되고 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 수용폭(L')이 용접폭(L)보다 충분히 긴 대형 타입의 용접장치를 사용할 수밖에 없게 된다.

그러나, 이와 같은 대형 타입의 용접장치는 용접수단(10)의 수용폭(L')이 워크(W)의 용접폭(L)을 충분히 수용할 수 있지만 구조적으로 대형에 맞춘 즉, 소형 타입에 비해 상기 용접건실린더(12)가 그 크기가 크면서 스트로크(Stroke)가 2단으로 길어 더블실린더를 사용할 수밖에 없어 비효율적인 문제를 야기하게 된다.

또한, 이와 같이 워크(W)가 소형임에도 불구하고 그 용접점의 위치로 인해 대형 워크(W)의 용접에 맞춘 대형 용접장치의 용접건실린더(12)를 사용함으로 인해 이에 따른 로봇도 대형으로 사용할 수밖에 없어 원가상승을 가져오는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 소형 타입의 용접장치에 워크의 용접폭을 크게 형성하면서도 대형 용접건을 사용하지 않아 원가상승을 방지하면서도 긴 용접폭을 갖는 워크에 대한 용접을 수행해 용접장치의 비효율성을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용접장치가 조립 라인상에서 이송된 워크의 위치를 잡아 고정하는 고정수단과, 이 고정수단에 고정된 워크로 이동되어 용접하는 단동식 실린더를 갖춘 용접수단 및 상기 고정수단에 장착되어 워크의 용접점에 대한 용접수단의 스트로크를 확장시켜주는 어저스터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 소형 타입 용접장치의 개략적인 구성도

도 2는 종래에 따른 대형 타입 용접장치의 개략적인 구성도

도 3은 본 발명에 따른 소형 타입 용접장치의 개략적인 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 고정수단 2 : 로케이터

3 : 클램프실린더 4 : 클램프

4a : 고정단 4b : 지지보스

5 : 어저스터 6 : 절연부시

7 : 클램프샹크 7a : 이동부

7a' : 구속채널 7b : 용접부

8 : 스프링 9 : 구속핀

10 : 용접수단 11 : 지지프레임

12 : 용접건실린더 13,14 : 상·하부홀더

15,16 : 상·하부샹크

A,B,C : 용접점 L : 용접폭

L',L' : 수용폭 W : 워크

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 소형 타입 용접장치의 개략적인 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 용접장치는 조립 라인상에서 이송된 워크(W)의 위치를 잡아 고정하는 고정수단(1)과, 이 고정수단(1)에 고정된 워크(W)로 이동되어 용접하는 용접수단(10) 및 상기 고정수단(1)에 장착되어 워크(W)의 용접점에 대한 용접수단(10)의 스트로크(Stroke)를 확장시켜주는 어저스터(5)로 이루어지게 된다.

여기서, 상기 고정수단(1)은 이송된 워크(W)의 위치를 잡아주는 로케이터(2)와, 클램프실린더(3)에 일단이 링크 결합되어 각 운동되면서 고정단(4a)을 매개로 로케이터(2)에 놓여진 워크(W)를 고정하는 클램프(4)로 이루어지게 된다.

또한, 상기 용접수단(10)은 위치된 워크(W)를 용접하는 상·하부샹크(15,16)를 고정한 상·하부홀더(14,13)가 장착된 지지프레임(11)과, 상부샹크(15)를 워크(W)쪽으로 이동시키는 단동식 용접건실린더(12)로 이루어지게 된다.

한편, 상기 어저스터(5)는 고정수단(1)을 이루는 클램프(4)의 고정단(4a)에 돌출된 지지보스(4b)에 삽입되어 용접위치를 잡아주는 절연부시(6)와, 이 절연부시(6)내에 삽입되어 상부샹크(15)와 하부샹크(16)사이에 형성된 공간상에 위치되면서 상부샹크(15)의 접촉에 따라 하부샹크(16)로 전원을 통전시켜 워크(W)를 용접하는 클램프샹크(7) 및 이 클램프샹크(7)의 이동거리를 제한하는 구속핀(9)으로 이루어진다.

여기서, 상기 클램프샹크(7)는 절연부시(6)내에 삽입되는 이동부(7a)와, 이 이동부(7a)보다 작은 직경을 이루면서 상기 절연부시(6)외부로 돌출되어 워크(W)와 접촉되는 용접부(7b)로 이루어지되, 상기 이동부(7a)에는 용접건실린더(12)의 작동에 따른 상부샹크(15)에 의한 이동거리를 구속핀(9)을 통해 제한하도록 세로방향으로 함몰된 구속채널(7a')이 형성되어진다.

이때, 상기 구속채널(7a')의 길이는 클램프샹크(7)의 용접부(7b)끝단과 워크(W)사이의 간격으로 한정됨은 물론이다.

또한, 상기 클램프샹크(7)는 워크(W)용접 후 복귀될 때 탄성력을 매개로 복귀될 수 있도록 절연부시(6)에 수용된 이동부(7a)의 하부부위로 스프링(8)이 구비되어진다.

한편, 상기 클램프샹크(7)의 재질은 도전체로 이루어지지만 바람직하게는 황동재질로 이루어지게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 조립라인을 따라 이송되어온 워크(W)가 고정수단(1)의 로케이터(2)에 위치되면 클램프실린더(3)에 링크 결합되어 각 운동하는 클램프(4)의 고정단(4a)을 통해 고정한 다음, 이어 용접수단(10)이 상기 로케이터(2)에 놓여진 워크(W)의 용접점을 따라 순차적으로 용접하게 된다.

이때, 상기 용접수단(10)은 로케이터(2)에 놓여진 워크(W)의 용접점중 가장 바깥쪽에 위치된 용접점(A)에 대한 용접을 수행하게 되는데 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 워크(W)의 용접점(A)부위로 상·하부샹크(15,16)를 위치시킨 다음, 용접건실린더(12)를 통해 워크(W)의 용접점(A)부위로 상부샹크(15)를 이동시켜 워크(W)의 하부에 접촉된 하부샹크(16)와 전원을 통전시켜 용접하게 된다.

이어, 상기 용접수단(10)을 워크(W)의 다음 용접점(B)으로 이동시켜 용접점(A)에 대한 용접 과정과 같이 수행한 다음, 상기 용접수단(10)을 워크(W)의최종 용접점(C)으로 이동시켜 주는데 이때, 상기 용접수단(10)은 상·하부샹크(15,16)와 지지프레임(11)의 끝단사이의 거리가 워크(W)의 용접폭(L)을 수용할 정도로 충분한 수용폭(L")을 갖게 됨은 물론이다.

이와 같이, 상기 워크(W)의 최종 용접점(C)으로 용접수단(10)이 이동되면 즉, 상기 고정수단(1)의 클램프(4)에 구비된 어저스터(5)에 상·하부샹크(15,16)가 일치되도록 이동 한 다음, 이어 상기 용접건실린더(12)를 작동시켜 상부샹크(15)가 하방으로 이동되면서 어저스터(5)의 클램프샹크(7)를 밀어 주게 되고 이에 따라, 상기 클램프샹크(7)가 절연부시(6)로부터 인출되면서 워크(W)쪽으로 이동되면서 워크(W)의 하부에 접촉된 하부샹크(16)와 전원을 통전시켜 용접점(C)을 용접하게 된다.

이때, 상기 절연부시(6)내에 삽입된 스프링(8)은 하방 이동되는 클램프샹크(7)의 이동부(7a)에 의해 압축되어짐은 물론이다.

또한, 상기 클램프샹크(7)의 하방향 이동은 이동부(7a)의 일 측면에 세로로 형성된 구속채널(7a')에 삽입된 구속핀(9)에 의해 구속채널(7a')의 길이 많 큼 만 이동되어짐은 물론이다.

이후, 용접이 끝난 후 상기 용접건실린더(12)를 통해 상부샹크(15)가 원 위치되면 클램프샹크(7)를 가압하던 가압력이 제거되면서 동시에 압축되었던 스프링(8)이 복원되어지고 이에 따라, 상기 스프링(8)을 압축했던 클램프샹크(7)의 이동부(7a)가 스프링(8)을 통해 위로 이동되어 워크(W)로부터 분리되어지게 된다.

이때, 상기 클램프샹크(7)의 상방향 이동은 이동부(7a)의 일 측면에 세로로형성된 구속채널(7a')에 삽입된 구속핀(9)에 의해 구속채널(7a')의 길이 많 큼 만 이동되어짐은 물론이다.

이와 같이, 본 발명의 용접수단(10)은 고정수단에 장착된 어저스터(5)를 이용해 용접건실린더(12)의 스트로크를 연장시켜주게 되고 이에 따라, 상기 용접건실린더(12)를 소형 타입 용접장치에서 사용되는 단동 실린더로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 이에 수반되는 로봇등도 소형으로 사용될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 소형 타입의 용접장치를 이루는 고정수단에 용접수단의 용접건에 대한 스트로크를 연장시켜주는 어저스터가 구비되어져, 다수의 용접점을 형성해 긴 용접폭(L)을 갖는 워크(W)의 용접시 스트로크가 짧은 단동실린더를 갖춘 용접건실린더(12)를 사용할 수 있어 소형 워크의 용접에 대형타입의 용접장치를 사용하는 비효율성을 없앨 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 소형 워크(W)에 맞춰 소형 타입의 용접장치를 사용하게 되므로 이에 따른 로봇도 소형으로 사용하게 되므로 원가상승을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (5)

1. 조립 라인상에서 이송된 워크(W)의 위치를 잡아 고정하는 고정수단(1)과, 이 고정수단(1)에 고정된 워크(W)로 이동되어 용접하는 용접수단(10) 및 상기 고정수단(1)에 장착되어 워크(W)의 용접점에 대한 용접수단(10)의 스트로크를 확장시켜주는 어저스터(5)로 이루어지되, 이 어저스터(5)는 고정수단(1)을 이루는 클램프(4)의 고정단(4a)에 돌출된 지지보스(4b)에 삽입되어 용접위치를 잡아주는 절연부시(6)와, 이 절연부시(6)내에 삽입되어 상부샹크(15)와 하부샹크(16)사이에 형성된 공간상에 위치되면서 상부샹크(15)의 접촉에 따라 하부샹크(16)로 전원을 통전시켜 워크(W)를 용접하는 클램프샹크(7) 및 이 클램프샹크(7)의 이동거리를 제한하는 구속핀(9)으로 이루어진 차체패널 용접장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 클램프샹크(7)는 절연부시(6)내에 삽입되는 이동부(7a)와, 이 이동부(7a)보다 작은 직경을 이루면서 상기 절연부시(6)외부로 돌출되어 워크(W)와 접촉되는 용접부(7b)로 이루어지되, 상기 이동부(7a)에는 용접건실린더(12)의 작동에 따른 상부샹크(15)에 의한 이동거리를 구속핀(9)을 통해 제한하도록 세로방향으로 함몰된 구속채널(7a')이 형성되어진 것을 특징으로 하는 차체패널 용접장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 구속채널(7a')의 길이는 클램프샹크(7)의 용접부(7b)끝단과 워크(W)사이의 간격으로 한정된 것을 특징으로 하는 차체패널 용접장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 절연부시(6)내에는 클램프샹크(7)가 탄성력을 매개로 복귀될 수 있도록 스프링(8)이 구비되어진 것을 특징으로 하는 차체패널 용접장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 클램프샹크(7)의 재질은 황동으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차체패널 용접장치.