KR100726166B1 - 점 용접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점 용접 장치에 관한 것으로, 용접 암(220)과; 실린더부(210)에 의해 가압되며, 상기 용접 암(220)의 상부 암 일측단에 설치 되어 있는 이동 홀더(230)와; 상기 용접 암(220)의 하부 암 일측단에, 상기 이동 홀더(230)와 대향을 이루어 설치되어 있는 고정 홀더(231)와; 상기 이동 홀더(230)와 고정 홀더(231)의 일측단에 회전 가능하도록 대향을 이루어 설치 되어 있는 전극(240, 241)과; 상기 전극(240, 241)의 외주면에 부착되어 있는 용접 팁(250, 251)으로 구성되어, 용접 플랜지의 면적을 축소시키고, 전극의 수명을 연장 시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치에 관한 발명이다.

용접 장치, 용접 팁

Description

점 용접 장치{Spot welding device}

도 1은 종래 기술에 의한 점 용접 장치의 측면도.

도 2는 종래 기술에 의한 점 용접 장치의 측면 확대도로써, 용접 팁이

모재에 접촉한 상태도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 측면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 용접 팁에 대한

확대 측면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 용접 팁에 대한

확대 정면도.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 의한 점 용접 장치의 측면 확대도로써,

용접 팁이 모재에 접촉한 상태도.

도 7은 종래 기술에 의한 점 용접 장치의 용접 팁에 대한 단면 확대도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 용접 팁에 대한

단면 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 200 : 모재 110, 210 : 실린더부

120, 220 : 용접 암 130, 230 : 이동 홀더

131, 231 : 고정 홀더 140, 141, 240, 241 : 전극

150, 151, 250, 251 : 용접 팁 260, 261 : 구동 모터

본 발명은 점 용접 장치에 관한 것으로, 특히 용접 팁의 형상과 설치 방법을 개선하여, 종전의 표준 팁과 동일한 전류 밀도를 확보하면서도 용접 플랜지의 면적을 축소시키고 전극의 수명을 연장 시키며, 이동 및 고정 홀더의 내구성을 보완하여 장기간 사용에도 균일한 전극의 배열을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치에 관한 발명이다.

일반적으로, 점 용접 방법은 접합할 두개의 금속을 용융에 가까운 상태에서 기계적인 타격이나 압력을 가하여 압착하는 방법으로, 종래의 통상적인 점 용접 장치의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 용접할 두 모재(100)를 접촉시켜 전류를 통하게 하고, 용접 팁(150, 151)에 의해 두 모재(100)에 압력을 가하며, 이때 발생되는 접촉 저항 및 비 저항에 의한 열을 이용하여 용접을 하게 된다.

도 1은 종래의 점 용접 장치를 도시한 도면으로, 용접 암(120)과, 실린더부(110)에 의해 가압되며, 상기 용접 암(120)의 상부 암 일측단에 설치 되어 있는 이동 홀더(130)와, 상기 용접 암(120)의 하부 암 일측단에, 상기 이동 홀더(130)와 대향을 이루어 설치되어 있는 고정 홀더(131)와, 상기 이동 홀더(130)와 고정 홀더(131)의 일측단에 대향을 이루어 설치 되어 있는 전극(140, 141)과, 상기 전극(140, 141)에 부착되어 있는 용접 팁(150, 151)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기에, 용접을 요하는 모재(100)가 상기 이동 홀더(130)와 고정 홀더(131)사이에 위치하게 되고, 실린더부(110)가 이동 홀더(130)를 가압하게 되어, 상기 이동 홀더(130)에 설치된 전극(140)이 하강하여, 상기의 이동측 전극(140)에 위치한 용접 팁(150)이 하부 용접 팁(151)에 의해 지지되고 있는 모재에 압력을 가하게 되고, 이에 발생하는 열에 의해 용접을 하게 된다.

이러한 경우, 종래의 용접 팁은 표준 규격이 지름이 16mm로 이루어진 원통의 형상을 하고 있어, 모재(100)와 용접 팁(150, 151) 혹은 이동 및 고정 홀더(130, 131)와의 간섭을 피하기 위해서는 용접 플랜지의 길이를 최소 16mm 이상 확보하여야 하였고, 이러한 단점을 보완하기 위해, 레이저 용접, 또는 특수 용접에 의한 공정을 진행하는 경우가 있으나, 과도한 비용이 소요되며, 불량률이 상승한다는 문제점이 있었다.

또한, 전극(140, 141) 또는 이동 및 고정 홀더(130, 131)의 사이즈는 용접 팁의 규격에 구속되게 되므로, 강도를 유지할 수 있는 적절한 사이즈를 확보하지 못하게 되는 경우가 많았고, 이는 용접 장치를 장 기간 사용 하는 경우, 전극(140, 141)과 이동 및 고정 홀더(150, 151)의 배열이 어긋나는 원인이 되어, 용접 불량을 야기 시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용접 팁 또는 이동 및 고정 홀더와 모재와의 간섭을 최소화 하고, 전극의 교체 주기를 연장시키며, 이동 및 고정 홀더의 강도를 높일 수 있는 점 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 용접 암과; 실린더부에 의해 가압되며, 상기 용접 암의 상부 암 일측단에 설치 되어 있는 이동 홀더와; 상기 용접 암의 하부 암 일측단에, 상기 이동 홀더와 대향을 이루어 설치되어 있는 고정 홀더와; 상기 이동 홀더와 고정 홀더의 일측단에 대향을 이루며 상기 이동 홀더와 고정 홀더에 장착된 구동모터에 의해 회전 가능하도록 설치된 원판 형상의 전극과; 상기 전극의 원주면에 방사형으로 부착된 직사각형 단면의 용접 팁으로 구성되어 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하여 보도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치의 전극과 용접 팁에 대한 확대 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점 용접 장치의 전극과 용접 팁에 대한 확대 정면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 대한 일 실시예로써 용접 암(220), 이동 홀더(230)와 고정 홀더(231), 전극(240, 241), 그리고 용접 팁(250, 251)으로 구성 되어 있는 점 용접 장치를 예시할 수 있다.

상기의 용접 암(220)은 종래의 통상적인 용접 장치를 구성하는 용접 암과 동일한 구조를 가지고 있는바, 중심부가 "ㄷ"형 또는 "C"형 등의 다양한 형상으로 굴곡되어 상부 암과 하부 암으로 구성되어 있으며, 상기의 실린더부(210)와 상기 이동 홀더(230)와 상기 고정 홀더(231)를 지지하고 있다.

상기의 이동 홀더(230)는 사각기둥, 원통등 다양한 형상으로 구성할 수 있으며, 상기 용접 암(220)의 상부 암에서 지지하고 있다. 이동 홀더(230)의 일측단은 상기의 실린더부(210)의 출력단과 종래의 통상적인 방법에 의해 연결되어 있으며, 이동 홀더(230)의 타측단에는 상기의 전극(240)이 설치 되어 있다.

상기의 고정 홀더(231) 역시 원통, 직사각형 기둥등 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 상기의 이동 홀더(230)와 대향을 이루도록 상기 용접 암(220)의 하부 암에 설치되어 있다.

상기 고정 홀더(231)의 일측단은 상기 용접 암(220)의 하부 암에 고정되어 있으며, 볼트, 스크류, 용접등 통상적인 수단으로 결합할 수 있으며, 용접 암(220)과 일체로 성형되어 실시 될 수도 있다. 상기 고정 홀더(231)의 타 측단에는 상기 이동 홀더(230)에 결합되어 있는 전극(240)과 대향하여 동일한 전극(241)이 설치되어 있다.

상기의 전극(240, 241)은 상기 이동 및 고정 홀더(230, 231)에 모재와 인접하는 전면부에 결합되어 있으며, 상기 이동 홀더(230)의 이동 방향과 직교하는 방향을 중심으로 회전 가능하도록 설치되어 있다.

상기 전극(240, 241)은 통상의 볼트 너트등에 의해 일시적으로 고정하여 실시할 수 있으며, 모터등 일반적인 동력 전달 수단을 추가로 설치하여 실시할 수도 있다. 도 3에서는 구동 모터(260, 261)가 설치되어 있는 일 실시예를 도시 하고 있다.

도 3에 의하면, 상기 구동 모터(260, 261)는 상기 이동 및 고정 홀더(230, 231)의 외측면에 설치되어 있으며, 상기 전극(240, 241)의 반대편에 설치되어 상기 구동 모터(260, 261)의 회전축이 상기 이동 홀더(230)와 고정 홀더(231)를 관통하여, 상기 전극(240, 241)의 중심부에 고정 되어 있다.

상기 전극(240, 241)은 판형으로 형성되어 있고, 사각형, 원형등으로 형성할 수 있으며, 도 4 및 도 5에서는 이것에 대한 일 실시예로써 원판형의 전극(240)과 용접 팁(250)에 대한 정면도와 측면도를 예시하고 있다. 도면에서 예시한 전극(240)과 용접 팁(250)에 대향하는 또 다른 전극(241)과 용접 팁(251)에 대하여는 상기 도면에 예시되어 있지 않으나, 도면에서 예시되어 있는 상기 전극(240) 및 상기 용접 팁(250)과 동일한 구성을 가진다.

상기의 용접 팁(250, 251)은 직사각형 형상으로 형성하여 실시할 수 있으며, 모재와의 간섭을 방지하기 위하여는, 단면의 너비가 짧고 높이가 긴, 단축과 장축을 가지는 장방형의 사각 형상이 바람직 하다.

따라서, 표준 용접 팁의 직경(도 7의, D)은 16mm이며, 선 단경(도 7의, d)은 6mm 이므로, 표준 용접 팁과 동일한 단면적(28mm²)을 확보하기 위하여, 상기 용접 팁(250, 251)의 선 단면의 너비(도 8의, w)와 높이(도 8의, h)의 치수를 4 x 7mm로 제작하여 실시할 수 있다. (도 8의, w x h = 4 x 7mm)

또한 상기의 용접 팁(250, 251)은 상기 전극(240, 241)의 외주면에 방사형으로 부착되어 있어서, 상기의 단면적이 외부에 노출될 수 있는 방향으로 부착되며, 상기 전극(240, 241)의 회전축과 평행한 면이 단축이 되는 방향으로 부착하여 실시하는 것이 타당하다. 또한 다수개의 용접 팁(250, 251)을 부착하되, 각 용접 팁(250, 251)이 대칭을 이루도록, 8개 또는 12개의 팁을 부착하여 실시할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 장치의 측면 확대도로써, 용접 팁이 모재에 접촉한 상태도를 나타내고 있으며, 도 7은 종래 기술에 의한 용접 장치의 용접 팁에 대한 단면의 직경(도 7의, D)과 선 단경(도 7의, d)을 나타낸 확대도 이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 용접 장치의 용접 팁 단면의 너비(도 8의, W)와 용접 팁 선 단면의 너비(도 8의, w)와 선 단면의 높이(도 8의, h)를 나타낸 확대도 이다.

도 6 내지 도 8을 통하여, 상기의 전극(240, 241)은 원판형으로 형성되어 회전식으로 상기의 이동 홀더(230) 및 고정 홀더(231)에 부착되어 있는 실시예의 작동에 대하여 예시하고, 종래 기술에 의한 점 용접 장치와의 차이점을 비교한다.

도 6에서는 상기의 전극(240, 241)이 모재(200)를 압착하는 동작을 예시하고 있다.

용접을 요하는 모재(200)가 상기 전극(240, 241)사이에 위치하게 되고, 종래의 통상적인 방법에 의하여, 실린더부가 이동 홀더를 가압하게 되어, 이동 홀더에 설치된 전극(240)이 하강하여, 상기의 전극(240)에 위치한 용접 팁(250)이 하부 용접 팁(251)에 의해 지지되고 있는 모재(200)에 압력을 가하게 되고, 이에 의해 발생하는 열에 의하여 용접을 하게 된다.

상기에서 예시한 원판형의 전극(240, 241)은 모재(200)와 인접하여 이동 홀더(230)및 고정 홀더(231)의 외주면에 전방을 향하여 설치되어 있으며, 이동 홀더(230)의 이동 방향과 직교하는 방향을 중심으로 회전 가능하도록 설치되어 있다.

또한 상기 실린더부(210)의 가압으로 상기의 전극이(240, 241)이 모재(200)를 압착하는 경우, 장방형의 사각 형상의 선단면을 가진 용접 팁(250, 251)에 의해 용접이 이루어 진다.

도 7은 종래 기술에 의한 용접 장치의 용접 팁에 대한 단면의 직경(도 7의, D)과 선 단경(도 7의, d)을 나타내고 있으며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 용접 장치의 용접 팁 단면의 너비(도 8의, W)와 용접 팁 선 단면의 너비(도 8의, w)와 선 단면의 높이(도 8의, h)에 대하여 예시하고 있다.

종래의 표준 용접 팁의 선 단경(도 7의, d)은 6mm 가 되며, 표준 직경 (도 7 의, D)은 16mm가 되어, 모재(100)와의 간섭을 피하기 위한 용접 플랜지의 너비는 최소 16mm이상을 요하였다.

다만 본 실시예의 경우, 용접 팁의 선 단면의 치수를 너비(도 8의, w)4mm, 높이(도 8의, h) 7mm로 제작하여 실시하는 경우, 상기의 표준 팁과 동일한 전류 밀도 면적(24mm)을 확보 하는 동시에, 용접 팁의 너비(도 8의 W)는 8mm에 불과하여, 용접 플랜지의 너비를 기존의 사이즈인 16mm에서 약 절반 수준인 8mm 정도로 줄일 수 있다. (도 4, 도 5 추가 참조)

또한 상기의 용접 팁(250, 251)은 상기의 전극(240, 241)의 외주면에 방사형으로 위치하여, 하나의 용접 팁(250, 251)에 대하여, 100 ~ 200회 용접한 이후, 용접 팁(250, 251)이 교체 시기에 이르는 경우, 상기 전극(240, 241)을 회전하여 사용하지 않은 다른 용접 팁(250, 251)에 의하여 계속적인 용접 작업을 수행 할 수 있다.

이 경우, 상기 전극(240, 241)을 회전하는 일 실시예로써, 상기 전극(240, 241)이 일반적인 나사, 볼트 등에 의하여 부착되어 있는 경우, 드라이버, 스패너 등의 일반적인 공구를 이용하여, 상기 용접 팁(250, 251)을 회전하여 실시할 수 있다.

또한 다른 실시예로써, 구동 모터(260, 261)를 설치하여 실시하는 경우, 상기 구동 모터(260, 261)의 회전력에 의하여 상기 전극(240, 241)을 회전 시킬수 있 다.

이 경우, 상기의 구동 모터(260,261)는 상기 이동 홀더(230)와 고정 홀더(231)에 고정되어 있으나, 특히 상기 전극(240, 241)의 반내편에 설치되어 모재(200)측으로는 돌출되어 있지 않으므로, 상기 구동 모터(260, 261)를 설치하여 실시하는 경우에도 상기 구동 모터(260, 261)에 의한 간섭은 발생하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상기 전극을 원판형으로 형성하여 모재와의 간섭을 최소화 함으로써 용접 플랜지의 면적을 축소하여 부품의 경량화에 기여 하며, 용접 팁의 형상과 치수를 조정하여 모재와의 간섭을 최소화 함과 동시에, 전류밀도를 표준 용접 팁과 동일하게 구성하여 별도의 용접 테스트를 요하지 않게 하며, 직사각형 형상의 수개의 용접 팁을 상기 전극의 원주면에 방사형으로 결합하고, 상기 전극을 회전식으로 구성하여,전극의 교체 주기를 연장 시켜 전극 교체에 소요되는 작업량을 경감 시킬 수 있으며, 전극 홀더를 용접 팁의 형상에 구애 받지 않고 충분한 크기로 제작하여, 전극과 홀더의 변형에 의해 전극의 정렬이 어긋나게 되어 발생할 수 있는 용접 불량을 예방할 수 있는 점 용접 장치를 제공할 수 있는 탁월한 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 용접 암과;

   실린더부에 의해 가압되며, 상기 용접 암의 상부 암 일측단에 설치 되어 있는 이동 홀더와;

   상기 용접 암의 하부 암 일측단에, 상기 이동 홀더와 대향을 이루어 설치되어 있는 고정 홀더와;

   상기 이동 홀더와 고정 홀더의 일측단에 대향을 이루며 상기 이동 홀더와 고정 홀더에 장착된 구동모터에 의해 회전 가능하도록 설치된 원판 형상의 전극과;

   상기 전극의 원주면에 방사형으로 부착된 직사각형 단면의 용접 팁으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 용접 팁은 선단면의 너비와 높이의 치수가 4 x 7mm인 것을 특징으로 하는 점 용접 장치.
3. 삭제
4. 삭제

Images