KR100634622B1

KR100634622B1 - 너트 용접 장치용 용접지그

Info

Publication number: KR100634622B1
Application number: KR1020050069327A
Authority: KR
Inventors: 박신희
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2006-10-13

Abstract

본 발명은 웰드너트의 형상에 영향을 받지 않으며, 폐단면에 장착되는 웰드 너트에 대해서도 간단하게 용접 고정할 수 있도록,

원형단면을 형상을 가지며, 후단면의 중앙에 외측으로 돌출되어 로봇 아암의 선단에 장착되는 로봇 장착부를 형성하며, 선단면에는 양 외측에 각각 스프링 홈을 형성하며, 일측이 전원공급장치와 전기적으로 연결되어 제어기의 제어신호에 따라 전원을 공급받는 지그몸체; 상기 지그몸체의 선단면 중심에 연결빔을 통하여 설치되며, 제어기의 제어신호에 따라 전자기력을 형성하는 전자석; 상기 전자석을 중심으로 그 양측의 상기 지그몸체의 선단면 상에 각각 설치되는 양측 걸이바; 상기 지그몸체의 각 스프링 홈에 지지스프링을 내부에 끼운 상태로 설치되는 양측 지지핀; 상기 지그몸체의 선단면 상에 설치되어 상기 연결빔과 양측 걸이바 및 양측 지지핀이 이탈되지 않도록 고정하는 몸체커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그를 제공한다.

웰드너트, 너트 용접 장치, 용접지그

Description

너트 용접 장치용 용접지그{AN WELDING JIG FOR A NUT WELDING DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 너트 용접 장치용 용접지그의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 너트 용접 장치용 용접지그의 단면 구성 및 개념도이다.

도 3 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 너트 용접 장치용 용접지그의 단계별 사용 상태도이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 너트 용접 장치용 용접지그의 다른 사용예에 따른 사용 상태도이다.

도 12는 종래 기술에 따른 너트 용접 방법을 설명하기 위한 도면, 및

도 13은 종래 기술에 적용되는 웰드 너트의 사시도이다.

본 발명은 너트 용접 장치용 용접지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웰드 너트의 형상에 영향을 받지 않으며, 폐단면에 장착되는 웰드너트에 대해서도 간단하게 용접 고정할 수 있도록 하는 너트 용접 장치용 용접지그에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 각종 차체패널 혹은 멤버류에 브라켓을 통하여 조립되는 웰드 너트는 다른 부품과 연결을 정확하고 견고하게 하여 고정할 수 있도록 한다.

이러한 웰드너트는 차체에 장착할 때, 도 12에서와 같이, 로봇 아암(101)을 이용하여 장착하게 되는데, 이에 적용되는 상기 웰드너트(103)의 형상은, 도 13에서와 같이, 대부분 로봇 아암(101)이 집기 좋은 사각형 형상으로 제작되며, 하부 모서리에는 용접발(105)이 형성된다.

이러한 형상의 제약은 재료의 손실 및 설계 자유도를 떨어뜨려 비용 상승 및 성능 저하의 원인이 되고 있다. 또한, 기존의 웰드 너트는 하이드로 포밍 부재나 압출부재 등의 폐단면에 장착시에는 외관을 나쁘게 하며, 폐단면에 장착 가능한 너트 적용 시에는 로봇 아암을 적용할 수 없다는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 웰드너트의 형상에 영향을 받지 않으며, 폐단면에 장착되는 웰드 너트에 대해서도 간단하게 용접 고정할 수 있도록 하는 너트 용접 장치용 용접지그를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 너트 용접 장치용 용접지그는 원형단면을 형상을 가지며, 후단면의 중앙에 외측으로 돌출되어 로봇 아암의 선단에 장착되는 로봇 장착부를 형성하며, 선단면에는 양 외측에 각각 스프링 홈을 형성하며, 일측이 전원공급장치와 전기적으로 연결되어 제어기의 제어신호에 따라 전원을 공급받는 지그몸체; 상기 지그몸체의 선단면 중심에 연결빔을 통하여 설치 되며, 제어기의 제어신호에 따라 전자기력을 형성하는 전자석; 상기 전자석을 중심으로 그 양측의 상기 지그몸체의 선단면 상에 각각 설치되는 양측 걸이바; 상기 지그몸체의 각 스프링 홈에 지지스프링을 내부에 끼운 상태로 설치되는 양측 지지핀; 상기 지그몸체의 선단면 상에 설치되어 상기 연결빔과 양측 걸이바 및 양측 지지핀이 이탈되지 않도록 고정하는 몸체커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연결빔은 그 선단에 상기 전자석을 일체로 연결하고, 그 타단은 상기 지그몸체의 선단면 중심에 연결홈을 형성하여 상기 연결홈에 끼워진 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 걸이바는 그 선단에 걸이돌기를 형성하며, 그 타단은 상기 지그몸체의 선단면 중심에 대하여 그 양측에 각각 설치홈을 형성하여 상기 설치홈에 끼워진 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 걸이바의 각 선단 걸이돌기는 상기 전자석의 양측방에 대응하여 위치되는 것이 바람직하다.

상기 양측 걸이바는 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 지지핀은 그 선단에 고무블럭을 일체로 부착하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 너트 용접 장치용 용접지그(1)의 구성은 원형단면을 형상을 가지며, 후단면의 중앙에 외측으로 돌출되어 로봇 아암(3, 도 2참조)의 선단에 장착되는 로봇 장착부(5)를 형성하는 지그몸체(7)가 구비된다.

상기 지그몸체(7)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 그 선단면의 양 외측에 각각 스프링 홈(9)을 형성하며, 그 일측이 전원공급장치(11)와 전기적으로 연결되어 제어기(13)의 제어신호에 따라 전원을 공급받도록 구성된다.

이러한 지그몸체(7)는 도전소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 지그몸체(7)의 선단면 중심에는 연결빔(15)을 통하여 전자석(17)이 설치되며, 이 전자석(17)의 일측은 전원공급장치(11)와 전기적으로 연결되어 제어기(13)의 제어신호에 따라 전자기력을 형성하도록 구성된다.

즉, 상기 연결빔(15)은 그 선단에 상기 전자석(17)이 일체로 연결되고, 그 타단은 상기 지그몸체(7)의 선단면 중심에 연결홈(19)을 형성하여 상기 연결홈(19)에 끼워진 상태로 설치된다.

여기서, 상기 연결빔(15)은 비도전소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전자석(17)을 중심으로 그 양측의 상기 지그몸체(7)의 선단면 상에는 각각 걸이바(21)가 설치된다.

상기 양측 걸이바(21)는 그 선단에 걸이돌기(23)를 형성하며, 그 타단은 상기 지그몸체(7)의 선단면 중심에 대하여 그 양측에 각각 설치홈(25)을 형성하여 상기 설치홈(25)에 끼워진 상태로 설치된다.

여기서, 상기 양측 걸이바(21)는 탄성재질의 도전소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양측 걸이바(21)의 각 선단 걸이돌기(23)는 상기 전자석(17)의 양측방에 대응하여 위치되며, 상기 전자석(17)의 전자기력에 의해 전자석(17)의 양측부에 부착될 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 지그몸체(7)의 각 스프링 홈(9)에는 지지스프링(27)이 내부에 끼워져 설치되며, 상기 지지스프링(27)에 의해 탄성적으로 지지되도록 양측 지지핀(29)이 끼워져 설치된다.

여기서, 상기 양측 지지핀(29)의 선단에는 고무블럭(31)이 일체로 부착되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지그몸체(7)의 선단면 상에는 상기 연결빔(15)과 양측 걸이바(21) 및 양측 지지핀(29)이 이탈되지 않도록 이들을 고정하는 반원형의 2장의 몸체커버(33)가 체결된다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 너트 용접 장치용 용접지그(1)의 작동을 도 3내지 도 10을 통하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에서 도시한 바와 같이, 로봇 아암(3)의 선단에 지그몸체(7)의 로봇 장착부(5)를 통하여 장착된 상태로, 도 4에서와 같이, 4각의 웰드너트(10)의 나사홀(20)에 그 양측 걸이바(21)와 전자석(17)을 대응시켜 삽입한다.

그러면, 상기 양측 걸이바(21)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 웰드너트(10)의 나사홀(20)에 끼워져 그 걸이돌기(23)가 웰드너트(10) 상단면을 걸게 된 다.

이때, 상기 양측 지지핀(29)은 고무블록(31)을 통하여 상기 웰드너트(10)의 하단면을 지지하게 된다.

이러한 상태로 상기 로봇(미도시)을 거동제어하여, 도 6에서와 같이, 지그몸체(7)을 패널(30) 상의 4각의 너트 설치구(40)를 통하여 끼운 상태로 90°만 회전시킨다.

그러면, 상기 웰드너트(10)의 각 용접발(50)는 상기 패널(30)의 내부면(도면에서 아래쪽 면)에 대응하게 된다.

이어서, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 로봇(미도시)을 거동제어하여 상기 지그몸체(7)를 상부로 당겨서 상기 웰드너트(10)의 용접발(50)이 패널(30)의 내부면(도면에서 아래쪽 면)에 접촉되도록 한 상태로 제어기(13)는 전원공급장치(11)를 제어하여 지그몸체(7)에 전원을 공급하여 통전시키게 된다.

이에 따라, 상기 웰드너트(10)는 그 용접발(50) 부분이 상기 패널(30)의 내부면에 가압 통전에 의해 용착되어 용접 고정된다.

이와 같이, 상기 웰드너트(10)가 패널(30)의 내부면(도면에서 아래쪽 면)에 용접된 후에는 지그몸체(7)에 전원을 차단한 상태로 상기 로봇을 다시 거동제어하여 지그몸체(7)를 하부로 밀어 상기 양측 걸림바(21) 상의 걸이돌기(23)와 웰드너트(10) 상부면 사이에 갭(G)을 형성한다.

이어서, 제어기(13)는 전원공급장치(11)를 제어하여 상기 전자석(17)에 전원을 공급함으로써 전자기력을 형성하게 되며, 이러한 전자석(17)의 전자기력에 의해 양측 걸이바(21)의 각 걸이돌기(23)가 전자석(17)의 양측부로 당겨져 부착된다.

이로써, 상기 웰드너트(10)는 상기 양측 걸이바(21)의 걸이돌기(23)와 걸림해제 상태가 되며, 로봇의 거동제어에 의해 상기 지그몸체(7)를 들어올림으로써, 상기 지그몸체(7)와 웰드너트(10)는 완전히 분리된다.

따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 용접지그(1)는 웰드너트(10)의 외형에 영향을 받지 않으며, 원형의 웰드너트 이외의 형상에 공용성을 가지며 폐단면의 패널(30)에 대한 웰트너트(10)의 용접작업을 간단하게 이룰 수 있다.

또한, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 너트 용접 장치용 용접지그를 이용하여 개단면 패널(30)상에 웰드너트(10)를 용접하는 사용예를 도시한 것으로, 본 발명의 너트 용접 장치용 용접지그(1)는 지그몸체(7)상에 웰드너트(10)를 설치하는 방향만을 바꿈으로써, 개단면의 패널(30)상에도 웰드너트(10)의 용접작업을 간단하게 이룰 수 있다는 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 너트 용접 장치용 용접지그에 의하면, 웰드너트의 나사홀을 통하여 클램핑 한 상태로 용접할 수 있어 윌드너트의 형상에 영향을 받지 않으며, 폐단면에 장착되는 웰드너트에 대해서도 간단하게 용접 고정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

너트 용접 장치용 용접지그에 있어서,

원형단면을 형상을 가지며, 후단면의 중앙에 외측으로 돌출되어 로봇 아암의 선단에 장착되는 로봇 장착부를 형성하며, 선단면에는 양 외측에 각각 스프링 홈을 형성하며, 일측이 전원공급장치와 전기적으로 연결되어 제어기의 제어신호에 따라 전원을 공급받는 지그몸체;

상기 지그몸체의 선단면 중심에 연결빔을 통하여 설치되며, 일측이 전원공급장치와 전기적으로 연결되어 제어기의 제어신호에 따라 전자기력을 형성하는 전자석;

상기 전자석을 중심으로 그 양측의 상기 지그몸체의 선단면 상에 각각 설치되는 양측 걸이바;

상기 지그몸체의 각 스프링 홈에 지지스프링을 내부에 끼운 상태로 설치되는 양측 지지핀;

상기 지그몸체의 선단면 상에 설치되어 상기 연결빔과 양측 걸이바 및 양측 지지핀이 이탈되지 않도록 고정하는 몸체커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 지그몸체는 도전소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치 용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 연결빔은 그 선단에 상기 전자석을 일체로 연결하고, 그 타단은 상기 지그몸체의 선단면 중심에 연결홈을 형성하여 상기 연결홈에 끼워진 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 연결빔은 비도전소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 양측 걸이바는 그 선단에 걸이돌기를 형성하며, 그 타단은 상기 지그몸체의 선단면 중심에 대하여 그 양측에 각각 설치홈을 형성하여 상기 설치홈에 끼워진 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제6항에 있어서,

상기 양측 걸이바의 각 선단 걸이돌기는 상기 전자석의 양측방에 대응하여 위치되는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 양측 걸이바는 도전소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 양측 걸이바는 탄성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.
제1항에 있어서,

상기 양측 지지핀은 그 선단에 고무블럭을 일체로 부착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치용 용접지그.