KR100540706B1 - 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛 - Google Patents

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KR100540706B1
KR100540706B1 KR1020030020742A KR20030020742A KR100540706B1 KR 100540706 B1 KR100540706 B1 KR 100540706B1 KR 1020030020742 A KR1020030020742 A KR 1020030020742A KR 20030020742 A KR20030020742 A KR 20030020742A KR 100540706 B1 KR100540706 B1 KR 100540706B1
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백정한
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Abstract

개시된 본 발명은 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 산업용 로봇의 스폿 용접 시스템에서 외부로부터 용접 전원, 신호, 냉각수 및 공기압을 전달하는 전원선, 신호선, 공기압 호스 및 냉각수 호스가 로봇 암의 일단에 부착된 스폿 건으로 접속될 때, 로봇 용접을 위한 로봇 암의 동작에 이들 공급선들이 방해되지 않도록 스위벨 유닛을 통해 접속됨으로써 이들 공급선과 로봇 암의 동작이 서로 보호될 수 있게 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛은, 스폿 건에 공급되는 여러 공급선들을 고정부를 통해 고정된 위치에서 수용하고, 탄성력을 갖는 탄성 스프링 케이블을 통해 전달함으로써 하단의 탄성 스프링 케이블은 회전부에 따라 늘어나면서 스폿 건으로 안정적으로 전원, 냉각수, 공기압을 전달하는 효과가 있다. 또한, 스폿 건 주위의 여러 공급선들을 스위벨 유닛을 통해 전달함으로써 이들 공급선들은 마찰되지 않고 서로 보호가 되며, 로봇 암의 회전축 동작에 방해가 되지 않고, 공급선들의 설치시간 및 설치비용을 단축시키는 효과가 있다.
로봇, 스폿, 용접, 스위벨, 전원, 공기압, 냉각수, 회전, 전선, 호스

Description

로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛{Swivel unit used in spot welding by robot arm}
도 1은 외부 공급선을 입력받아 동작되는 산업용 로봇의 스폿 용접 시스템의 구조도.
도 2는 종래의 로봇의 스폿 용접에 사용되는 공급선들을 복합 케이블로 구성한 구조도.
도 3은 종래의 스폿 용접에서 슬립링을 통한 전원 공급을 나타낸 구조도
도 4는 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛의 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 스위벨 유닛의 전원 공급 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 스위벨 유닛의 냉각수 공급 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따라 탄성 스프링 케이블을 2가닥으로 구성한 스위벨 유닛의 전원 공급 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따라 탄성 스프링 케이블을 2가닥으로 구성한 스위벨 유닛의 냉각수 공급 단면도.
도 9는 도 5에 도시된 스위벨 유닛의 회전부가 회전된 상태의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 스위벨 유닛 2 : 고정부
3 : 회전부 4 : 탄성 스프링 케이블
21 : 접속구 22 : 동판
23 : 통로 24 : 배출구
31 : 수용구 32 : 출력용 접속구
101: 로봇 102 : 로봇 암
103 : 스폿 건 104 : 트랜스포머
105 : 타이머 콘택터 106 : 워터 플로우 스위치
107 : 슬립링 108 : 동판
109 : 스프링 110 : 전원선
120 : 신호선 130 : 냉각수 호스
140 : 공기압 호스 211~216 : 제 1~6접속구
본 발명은 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛(swivel unit)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 산업용 로봇의 스폿 용접 시스템에서 외부로부터 용접 전원, 신호, 냉각수 및 공기압을 전달하는 전원선, 신호선, 공기압 호스 및 냉각수 호스가 로봇 암(robot arm)의 일단에 부착된 스폿 건(spot gun)으로 접속될 때, 로봇 용접을 위한 로봇 암의 동작에 이들 공급선들이 방해되지 않도록 스위벨 유닛을 통해 접속됨으로써 이들 공급선과 로봇 암의 동작이 서로 보호될 수 있게 하는 로 봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛에 관한 것이다.
종래의 로봇 용접 시스템으로서, 도 1은 로봇(101)의 바닥으로부터 각종 공급선들이 로봇 암(102)의 스폿 건(103)으로 접속되는 산업용 로봇(101)의 스폿 용접 시스템의 구성을 도시한다.
산업용 로봇(101)의 스폿 용접 시스템은 스폿 용접을 위해 용접용 전원을 공급하는 타이머 콘택터(105)와 로봇 암(102)의 일단에 부착되어 실제 스폿 용접을 하는 스폿 건(103)으로 구성되어진다. 이와 같은 종래의 환경에서, 스폿 용접 건에는 타이머 콘택터(105)에서 공급되어지는 고전압(대개 AC440V)을 저전압(AC6V ~ 12V), 고전류(2,000A ~ 20,000A)로 변환하기 위한 트랜스포머(104)가 내장되어 있다. 또 용접용 스폿 건(103)에는 트랜스포머(104)에서 전해지는 저전압, 고전류로 스폿 용접을 하기 위해 상하에 이동전극과 고정전극으로 구성된다.
타이머 콘택터(105)에서 AC440V의 전압이 SCR을 통과하면서 통전시간과 통전전류가 정해지고 통전전류는 전원선(110)을 통하여 트랜스포머(104)로 전해진다. 트랜스포머(104)에서는 고전압의 통전전류를 저전압, 고전류로 변환시켜 스폿 건(103)의 상하 전극에 공급한다. 이 때 상하 전극에 공급된 전원은 일정의 공기압에 의해 상하 전극이 서로 가압되어 통전을 하게 되고 이 때 발생되는 열로 스폿 용접이 이루어진다.
로봇의 스폿 용접 시스템에는 전술한 바와 같이 타이머 콘택터(105)에서 트랜스포머(104)로 전원을 공급하기 위해 전원선(110)이 필요하게 되며, 로봇 암(102)에 부착된 스폿 건(103)의 상하 전극을 구동하기 위해 공기압이 필요하게 되며, 공기압을 공급하기 위한 공기압 호스(140)와 솔레노이드 밸브가 필요하다. 또 한편으로는 스폿 건(103)의 상하 전극의 통전에 의해 발생되는 열을 냉각하기 위해 냉각수가 필요하게 되며 이 냉각수는 입력 냉각 호스와 출력 냉각 호스로 구성된 냉각수 호스(140)를 통해 스폿 건(103)의 양 전극과 트랜스포머(104)의 발열을 냉각하게 된다. 냉각수가 흐르지 않으면 스폿 건의 전극 파열과 트랜스포머의 과열을 초래한다. 이것을 방지하기 위해 냉각수의 흐름을 감시하는 워터 플로우(water flow) 스위치(106)가 필요하고 워터 플로우 스위치(106)의 작동 상태는 신호선(120)을 통해 로봇 스폿 용접 시스템의 제어장치에 전달되어 용접을 차단한다.
상술한 바와 같이, 로봇의 스폿 용접 시스템에는 로봇의 바닥면으로부터 전원선(110), 신호선(120), 냉각수 호스(130), 및 공기압 호스(140)의 구성을 갖는 각종 공급선들이 로봇 암의 일단에 있는 스폿 건(103)으로 접속되었다.
도 2에는 도 1에 도시한 종래의 로봇 용접 시스템에 있어서, 본 발명의 출원인이 특허출원한 발명(츨원번호 : 10-2003-16141) "로봇의 스폿 용접에 사용되는 복합 케이블"에서 소개된 복합 케이블의 구성을 도시한다. 복합 케이블은 여러 개의 공급선을 하나의 단선 케이블로 구성함으로써 로봇의 바닥면에서 로봇 암까지의 구간에서 로봇의 회전 및 이동 동작에 따라 이들 공급선들이 방해가 되는 것을 방지하였다. 하지만, 로봇 암의 일단에서는 복합 케이블의 내부 선들이 스폿 건으로 각각 분리되어 접속되기 때문에 스폿 건의 동작에 방해가 된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 로봇 용접 시스템에 있어서, 여러 개의 공급선들이 스폿 건으로 각각 접속될 때, 스폿 건(103) 주위의 여러 공급선들은 스폿 건의 회전 동작을 방해한다는 문제점이 있었다. 또한 로봇의 일단에 있는 회전축의 회전에 따라 스폿 건(103)이 연동 회전할 때, 그 주위의 공급선들이 서로 엉키거나 마찰됨에 따라 단선, 누수 및 누전의 원인이 된다는 문제점이 있었다.
도 3은 종래 로봇 용접 시스템에 있어서, 용접 전원을 공급하는 슬립링(slip ring)(107)의 구성을 도시한다. 슬립링(107)의 외면 중앙부 둘레에는 동판(108)이 형성되고, 외부의 스프링(109) 일단에서 전원선(110)이 공급되고, 슬립링은 좌우 방향으로 180˚씩 회전을 함에 따라 동판(108)과 접해진 스프링의 일단을 통해 전원을 공급받는다. 이와 같은 구성에서는 슬립링(107)의 회전 동작에 따라 전원선(110)이 연동하여 전원선의 마찰로 인한 누전 및 슬립링의 회전 동작에 전원선이 방해가 된다는 문제점이 있었다.
따라서, 냉각수 호스(130)와 공기압 호스(140)와 같은 유틸리티 공급선을 수용하는 스위벨 유닛에 전원선(110)을 수용하는 슬립링 기능을 부가함으로써, 로봇 암의 회전축에 따라 연동하는 스폿 건의 회전을 보호하며 동시에 외부로부터 안정적으로 공급선을 수용하는 스위벨 유닛이 필요하였다.
상기와 같은 종래 로봇의 스폿 용접 시스템에 있어서, 스폿 건에 접속되는 여러 공급선들의 전달 구성에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛은, 외부로부터의 공급선들을 고정적 위치에서 수용하고, 이들 수용된 공급선들을 회전 운동에 연동하는 스프링의 내부로 통과시 킴으로써, 로봇의 회전축에 연동하는 스폿 건의 움직임에 따라 각종 전선과 호스들로 구성된 공급선들이 서로 마찰에 의해 파손되는 것을 방지하며 스폿 건의 회전 동작을 보호하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛은, 외부로부터 공급되는 각종 전선과 호스들로 구성된 입력 공급선들과 로봇 암 일단의 회전축에 연동하여 회전 운동하는 스폿 건 사이에 장착되어 상기 공급선들을 상기 스폿 건에 전달하는 스위벨 유닛으로서, 상기 스폿 건의 회전운동과 관계없이 고정 위치를 유지하며, 내부에 중공부가 형성되고, 외측면 일단에 형성된 입력용 접속구를 통해 상기 공급선들을 수용하고, 상기 입력용 접속구를 통해 수용된 공급물을 외부로 배출하는 배출구가 형성된 고정부; 상기 고정부의 내부 중공부에 삽입되어 상부의 상기 로봇 암의 회전축에 연동하며, 하단에는 상부로부터 전해지는 상기 공급물을 수용하는 수용구가 형성되고, 하단 외측면에는 상기 수용구를 통해 전달받은 상기 공급물을 배출하기 위해 출력 공급선들이 접속되는 출력용 접속구가 형성된 회전부; 상기 회전부의 중앙 외면에 접하며, 상기 고정부의 배출구로부터 상기 회전부의 수용구로 상기 공급물을 전달하고, 상기 고정부의 배출구에 연결된 상단은 고정되고, 상기 회전부의 수용구에 연결된 하단은 상기 회전부의 회전운동에 따라 늘어나는 탄성 스프링 케이블;을 포함하여 이루어져, 상기 입력 공급선으로부터 공급되는 공급물은 고정된 위치의 상기 고정부의 입력용 접속구 및 배출구를 지나고, 고정된 상기 탄성 스프링 케이블의 상단부를 통해 회전 연동되는 상기 탄성 스프링 케이블의 하단부를 지나고, 상기 회전부의 수용구 및 출력용 접속구를 통해 상기 출력 공급선으로 배출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공급물은, 상기 입력 공급선을 구성하는 각각의 전원선, 신호선, 냉각수 호스 및 공기압 호스를 통해 전원, 신호, 냉각수, 및 공기압 공급물이 공급되고, 이중에서 순환되는 냉각수 및 공기압은 상기 출력 공급선을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부는, 상기 고정부의 외측면 일단을 따라 고정 간격으로 6개의 접속구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속구는, 2가닥의 전원선이 접속되는 제 1접속구, 전기 신호를 전달하기 위한 박스 부착형 커넥터를 구비한 제 2접속구, 어스선이 접속되는 제 3접속구, 공기압 호스가 접속되는 제 4접속구 및 냉각수 호스가 접속되는 제 5접속구와 제 6접속구로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전부는, 상기 로봇 암 일단의 회전축에 따라 좌우 180˚로 회전됨으로써, 상기 고정부의 배출구에 연결된 상기 탄성 스프링 케이블의 상단은 고정된 상태에서 상기 회전부의 수용구에 연결된 상기 탄성 스프링 케이블의 하단을 좌우 180˚방향으로 늘이는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성 스프링 케이블은, 전원선을 통해 전달받은 전원을 전달하는 2가닥의 탄성 스프링 케이블과, 공기압 호스 및 냉각수 호스를 통해 전달받은 공기압 및 냉각수를 전달하는 2가닥의 탄성 스프링 케이블로 구성하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛은, 로봇 암의 일단과 스폿 건 사이에 장착되어 외부로부터 스폿 건 동작을 위해 접속되는 각종 전선 및 호스를 스위벨 유닛을 통해 공급함으로써 각종 공급물들을 안정적으로 공급하고, 동시에 스폿 건의 회전 운동에 영향을 미치지 않으며, 또한 설치 시간 및 설치 비용을 줄이는 장점이 있다.
도 1은 종래 산업용 로봇의 스폿 용접 시스템의 구조도이고. 도 2는 종래의 공급선들을 복합 케이블로 구성한 구조도이고. 도 3은 종래의 슬립링을 통한 전원 공급을 나타낸 구조도이고, 도 4는 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 스위벨 유닛의 전원 공급 단면도이고, 도 6은 그 스위벨 유닛의 냉각수 공급 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따라 탄성 스프링 케이블을 2가닥으로 구성한 스위벨 유닛의 전원 공급 단면도이고, 도 8은 그 스위벨 유닛의 냉각수 공급 단면도이고, 도 9는 도 5에 도시된 스위벨 유닛의 회전부가 회전된 상태의 단면도이다.
이하, 이상과 같은 구성요소 들을 포함하여 이루어진 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1 내지 도 3은 본 발명이 적용되는 기술분야로서 종래의 산업용 로봇의 스폿 용접 시스템의 환경을 도시한다.
도 1은 로봇(1) 암의 일단에 장착된 스폿 건(103)의 동작을 위해 외부로부터 공급되는 전원선(110), 신호선(120), 냉각수 호스(130) 및 공기압 호스(140)가 접 속되는 종래의 산업용 로봇의 스폿 용접 시스템을 도시한다. 이와 같이 스폿 건의 동작을 위해서는 여러 공급선들이 스폿 건에 접속되야 하며 이들 각각의 선들은 로봇 암의 동작에 따라 방해가 되며 그에 따른 각종 공급선들의 마찰은 누수, 누전의 원인이 되었다.
도 2는 외부로부터 로봇 암(102)의 일단까지 스폿 건(103)으로 공급되는 공급선들을 복합케이블로 구성함으로써 이들 공급선들의 마모를 방지하며 로봇 암의 동작을 보호하려고 하였다. 하지만 로봇 암(102)의 일단에서 복합케이블의 내부 전선 및 호스들은 각각 개별적으로 스폿 건(103)으로 접속하여 스폿 건 주위의 여러 공급선들은 로봇 암의 회전축에 연동하는 스폿 건의 동작에 방해가 되었다.
도 3은 종래의 슬립링(107)을 통해 외부로부터 전원을 공급하는 구성을 도시한다. 외부로부터 입력되는 전원선(110)은 가압 스프링(109)의 일단에 수용되고, 스프링(109)의 일단이 회전하는 슬립링의 중앙부 외면에 구비된 동판(108)에 접함으로써 전원을 공급하였다. 이러한 구성에 있어서 전원선(110)은 로봇 암의 회전축에 연동하는 슬립링(107) 회전 동작에 방해가 되었으며, 이에 부가하여 입력되는 각종 공급선들은 서로 방해가 되어 스폿 건의 원활한 동작에 방해가 되었다.
도 4는 외부의 공급선들이 스폿 건으로 접속되는 환경에 있어서 본 발명에 의하여 외부의 공급선을 수용하여 스폿 건으로 전달하는 스위벨 유닛(1)을 도시한다. 본 발명에 따른 스위벨 유닛(1)은 다관절의 산업용 로봇 암의 일단과 스폿 건 사이에 장착되어 스위벨 유닛은 상부는 로봇 암(102)의 일단이 되며, 그 하부는 스폿 건(103)이 위치한다.
로봇 암의 일단에는 고정부(2)가 부착되고, 스폿 건(103)은 고정부(2)의 반대편에 부착시켜 로봇 암 일단의 회전축이 좌우 180˚ 회전할 때 회전부(3) 및 스폿 건(103)이 함께 회전하도록 한다.
본 발명은 로봇의 스폿 용접 시스템에 적용되는 것으로, 스위벨 유닛(1)은 스폿 용접 시스템에서 타이머 콘텍터의 전원을 스폿 건의 상하 전극에 전달하는 전원선(110)과, 스폿 용접시에 발생하는 열을 냉각하기 위해 필요한 냉각수의 흐름을 감지하는 플로우 스위치와 플로우스위치의 감지 상황을 스폿 용접 시스템의 제어기에 전달하는 신호선(120)과, 스폿 용접시에 발생하는 열을 냉각하기 위해 필요한 냉각수를 전달하는 냉각수 호스(130)와, 스폿 건의 상하 전극을 작동하기 위해 필요한 압축공기를 전달하는 공기압 호스(120)를 스위벨 유닛의 고정부(2) 외측면에 등간격으로 형성된 입력용 접속구(21)에서 수용하고, 탄성 스프링 케이블(4) 및 회전부(5)를 통해 회전 연동하는 스폿 건으로 전달하는 역할을 한다. 그리고 순환되는 공기압 및 냉각수는 회전부의 외측면에 등간격으로 형성된 6개의 출력용 접속구(32)를 통해 외부로 배출된다.
따라서 고정부(2)는 로봇 암이 회전축과 상관없이 고정된 위치에서 외부로부터 입력용 접속구(21)를 통해 공급선들을 수용하고, 고정부(2)에 연결된 탄성 스프링 케이블(4)의 상단은 고정되나, 탄성 스프링 케이블의 하단은 로봇 암의 회전축에 연동하는 회전부(3)가 좌우 180˚ 연동함에 따라 그 위치까지 연장된다.
이하, 본 발명의 제 1실시예로서, 스위벨 유닛에 형성된 고정부(2)의 입력용 접속구(21)를 통한 외부의 전원, 공기, 및 냉각수의 공급과정을 도 5 내지 도 6을 통해 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 스위벨 유닛에 있어서 제 1~3 접속구를 통한 전원 공급을 설명하기 위한 단면을 도시한다.
상부의 로봇 암의 회전축 운동과 상관없이 고정된 위치를 갖는 고정부(2)는 외측면에 입력용 접속구(21)로서, 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전원선(110)이 접속되는 제 1접속구(211), 전기 신호를 전달하기 위한 박스 부착형 커넥터(box mounting receptacle)에 해당하는 제 2접속구(212) 및 전원선(110)을 구성하는 어스선이 접속되는 제 3접속구(213)로 구성된다.
전원 공급과정을 설명하면, 전원선(110)은 동판의 홀이 형성된 제 1접속구(211)에 접속되고, 공급된 전원은 동판(22)을 따라 스프링 타입의 전원선인 탄성 스프링 케이블(4)로 전달되어 스폿 건에 용접 전원을 공급한다. 제 2접속구(212)는 전기 신호를 전달하기 위한 박스 부착형 커넥터로서 스프링 타입의 신호 케이블인 탄성 스프링 케이블(4)과 연결된다. 그리고, 제 3접속구(213)는 전원선(110)의 어스선이 접속되어 역시 탄성 스프링 케이블(4)을 통해 스폿 건으로 전원을 공급한다.
이때 로봇 암 일단의 회전축이 회전하게 되면 회전축에 부착된 스폿 용접 건이 회전하게 되고, 이에 연동하는 회전부(3)가 회전함에 따라 전원을 공급하기 위한 본 장치의 스프링 타입의 탄성 스프링 케이블(4)의 상단은 고정된 채, 그 하단은 회전 위치까지 늘어나게 된다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 스위벨 유닛에 있어서 도 5의 반대면으 로서 제 4~6접속구를 통한 냉각수 및 공기압 공급을 설명하기 위한 단면을 도시한다.
고정부(2)는 외측면에 입력용 접속구(21)로서 공기압을 공급하기 위해 공기압 호스(140)가 접속되는 원터치 닛플의 제 4접속구(214) 및 냉각수를 공급하기 위해 냉각수 호스(130)가 접속되는 원터치 닛플의 제 5접속구(215) 및 제 6접속구(216)로 구성된다.
공기압 공급과정을 설명하면, 외부의 공기압 호스(140)는 제 4접속구(214)에 접속되고, 공기압은 공기압 통로(23)를 지나 배출구(24)를 통해 탄성 스프링 케이블(4)의 상단부로 유입된다. 다시 공기압은 탄성 스프링 케이블(4)의 하단부에서 회전부(3) 하단의 수용구(31)로 유입되고 공기압 통로를 지나 출력용 접속구(32)를 통해 출력 공기압 호스(140)로 배출된다.
제 5 및 제 6접속구를 통한 냉각수 공급과정을 설명의 편의상 제 6접속구(216)를 통해 설명하면, 외부의 냉각수 호스(130)는 제 6접속구(216)에 접속되고, 냉각수는 전술한 공기압 통로(23)와 같은 냉각수 통로를 지나 배출구(24)를 통해 탄성 스프링 케이블(4)의 상단부로 유입된다. 다시 냉각수는 탄성 스프링 케이블(4)의 하단부에서 회전부(3) 하단의 수용구(31)로 유입되고, 냉각수 통로를 지나 출력용 접속구(32)를 통해 냉각수 호스(130)로 배출된다.
전술한 전원용 탄성 스프링 케이블(4)의 하단이 회전에 따라 늘어나는 것과 마찬가지로, 로봇 암 일단의 회전축이 회전하게 되면 회전축에 부착된 스폿 용접 건이 회전하게 되고, 이에 연동하는 회전부(3)가 회전함에 따라 냉각수 및 공기압 을 공급하기 위한 본 장치의 스프링 타입의 탄성 스프링 케이블(4)의 상단은 고정된 채, 그 하단은 회전 위치까지 늘어나게 된다.
이하, 본 발명의 제 2실시예로서, 스위벨 유닛에 있어서, 고정부(2)로부터 회전부(3)로 전원, 공기, 및 냉각수를 공급하는 탄성 스프링 케이블(4)을 2이상의 케이블로 구성한 실시예를 도 7 및 도 8을 통해 도시하였다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 것으로, 도 5에 도시한 제 1접속구(211)를 통해 공급되는 전원을 전달하는 탄성 스프링 케이블을 2가닥으로 구성한 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 것으로, 도 6에 도시한 냉각수 및 공기압을 전달하는 탄성 스프링 케이블을 2가닥으로 구성한 도 7의 반대면을 도시한다.
도 9는 도 5에 도시한 제 1실시예에 따른 전원 공급 단면도 상태에서 회전부(3)가 반시계 방향으로 180˚ 회전할 때, 전원을 공급하는 탄성 스프링 케이블(4)의 상단은 고정부(2)에 고정되고 그 하단은 회전부(3)와 연동하여 연장된 상태를 도시한다. 따라서, 도 9에서의 탄성 스프링 케이블(4)의 하단은 반대면에 해당하는 도 6에 도시된 냉각수 및 공기압을 배출하는 수용구(31) 및 출력용 접속구(32)가 위치하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛의 실시예가 구성된다. 본 발명의 기술적인 범위는 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위를 해치지 않는 범위에서 다양한 변형이나 응용예가 가능하다.
본 발명에 따른 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛은, 스폿 건에 공급되는 여러 공급선들을 고정부를 통해 고정된 위치에서 수용하고, 탄성력을 갖는 탄성 스프링 케이블을 통해 전달함으로써 하단의 탄성 스프링 케이블은 회전부에 따라 늘어나면서 스폿 건으로 안정적으로 전원, 냉각수, 공기압을 전달하는 효과가 있다.
또한, 스폿 건 주위의 여러 공급선들을 스위벨 유닛을 통해 전달함으로써 이들 공급선들은 마찰되지 않고 서로 보호가 되며, 로봇 암의 회전축 동작에 방해가 되지 않고, 공급선들의 설치시간 및 설치비용을 단축시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 외부로부터 공급되는 각종 전선과 호스들로 구성된 입력 공급선들과 로봇 암 일단의 회전축에 연동하여 회전 운동하는 스폿 건 사이에 장착되어 상기 공급선들을 상기 스폿 건에 전달하는 스위벨 유닛으로서,
    상기 스폿 건의 회전운동과 관계없이 고정 위치를 유지하며, 내부에 중공부가 형성되고, 외측면 일단에 형성된 입력용 접속구를 통해 상기 공급선들을 수용하고, 상기 입력용 접속구를 통해 수용된 공급물을 외부로 배출하는 배출구가 형성된 고정부;
    상기 고정부의 내부 중공부에 삽입되어 상부의 상기 로봇 암의 회전축에 연동하며, 하단에는 상부로부터 전해지는 상기 공급물을 수용하는 수용구가 형성되고, 하단 외측면에는 상기 수용구를 통해 전달받은 상기 공급물을 배출하기 위해 출력 공급선들이 접속되는 출력용 접속구가 형성된 회전부;
    상기 회전부의 중앙 외면에 접하며, 상기 고정부의 배출구로부터 상기 회전부의 수용구로 상기 공급물을 전달하고, 상기 고정부의 배출구에 연결된 상단은 고정되고, 상기 회전부의 수용구에 연결된 하단은 상기 회전부의 회전운동에 따라 늘어나는 탄성 스프링 케이블;을 포함하여 이루어져,
    상기 입력 공급선으로부터 공급되는 공급물은 고정된 위치의 상기 고정부의 입력용 접속구 및 배출구를 지나고, 고정된 상기 탄성 스프링 케이블의 상단부를 통해 회전 연동되는 상기 탄성 스프링 케이블의 하단부를 지나고, 상기 회전부의 수용구 및 출력용 접속구를 통해 상기 출력 공급선으로 배출되는 것을 특징으로 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급물은,
    상기 입력 공급선을 구성하는 각각의 전원선, 신호선, 냉각수 호스 및 공기압 호스를 통해 전원, 신호, 냉각수, 및 공기압 공급물이 공급되고, 이중에서 순환되는 냉각수 및 공기압은 상기 출력 공급선을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 고정부의 외측면 일단을 따라 고정 간격으로 6개의 접속구가 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접속구는,
    2가닥의 전원선이 접속되는 제 1접속구, 전기 신호를 전달하기 위한 박스 부착형 커넥터를 구비한 제 2접속구, 어스선이 접속되는 제 3접속구, 공기압 호스가 접속되는 제 4접속구 및 냉각수 호스가 접속되는 제 5접속구와 제 6접속구로 형성 되는 것을 특징으로 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전부는,
    상기 로봇 암 일단의 회전축에 따라 좌우 180˚로 회전됨으로써, 상기 고정부의 배출구에 연결된 상기 탄성 스프링 케이블의 상단은 고정된 상태에서 상기 회전부의 수용구에 연결된 상기 탄성 스프링 케이블의 하단을 좌우 180˚방향으로 늘이는 것을 특징으로 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 스프링 케이블은,
    전원을 전달하는 2가닥으로 이루어진 하나의 탄성 스프링 케이블, 공기압을 전달하는 2가닥으로 이루어진 하나의 탄성 스프링 케이블, 냉각수를 전달하는 2가닥으로 이루어진 하나의 탄성 스프링 케이블로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇의 스폿 용접에 사용되는 스위벨 유닛.
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