KR100897124B1 - 용접기의 용접팁 교환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접팁을 교환할 때 작업자가 필요 없이 자동적으로 상측 용접팁과 하측 용접팁을 동시에 제거할 수 있도록 함으로써, 정확하고 신속한 작업성으로 용접 품질을 지속적으로 안정되게 유지할 수 있고, 작업라인의 가동율을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

용접기의 용접팁 교환장치{WELDING TIP EXCHANGEING APPARATUS FOR A WELDING MACHINE}

도 1은 종래 기술에 의한 용접기의 용접팁 교환 작업을 설명한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 용접기의 용접팁 교환장치를 설명한 도면,

도 3은 도 2의 관절유닛의 상세도,

도 4는 본 발명의 작동을 설명한 도면,

도 5는 본 발명을 상호 경사진 용접팁들의 동시 제거에 사용하는 예를 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 직선가이드 3; 가동블록

5; 블록액츄에이터 7; 링크

9; 용접팁 11; 팁제거블록

13; 관절유닛 15; 암나사

17; 숫나사 19; 나사작동액츄에이터

21; 팁홀더 23; 베이스

25; 경로 27; 섹터블록

29; 클로 31; 결합핀

본 발명은 용접기의 용접팁 교환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동적으로 용접기의 용접팁을 교환할 수 있도록 용접팁을 용접기로부터 제거하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 용접기(500)에서 용접팁(502)을 교환하기 위해 용접팁(502)을 제거하는 작업을 설명한 것으로서, 종래에는 작업자가 망치와 팁뽑게와 같은 수동공구를 사용하여, 망치로 충격을 가하면서 팁뽑게로 상측의 용접팁(502)을 제거한 후, 동일한 방법으로 하측의 용접팁(502)을 순차적으로 제거하는 방법이 사용되고 있다.

따라서, 작업자가 망치 등과 같은 수동공구를 사용하여 용접팁(502)을 제거하는 도중 팁홀더(504)의 손상으로 추후 용접 품질 저하의 문제가 발생할 가능성이 크며, 작업라인을 정지시킨 상태에서 작업자가 상측 용접팁(502)과 하측의 용접팁(502)을 순차적으로 제거해야 하므로, 용접팁(502) 교환 작업시간이 비교적 길게 소요되어 작업라인 가동율을 저하시키는 원인이 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 용접팁을 교환할 때 작업자가 필요 없이 자동적으로 상측 용접팁과 하측 용접팁을 동시에 제거할 수 있도록 함으로써, 정확하고 신속한 작업성으로 용접 품질을 지속 적으로 안정되게 유지할 수 있고, 작업라인의 가동율을 향상시킬 수 있도록 한 용접기의 용접팁 교환장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 용접기의 용접팁 교환장치는

직선가이드와;

상기 직선가이드상에 서로 대향하여 직선이동 가능하도록 설치된 두 가동블록과;

상기 가동블록을 상기 직선가이드상에서 직선 이동시키도록 설치된 블록액츄에이터와;

상기 가동블록의 상측과 하측에 각각 링크로 연결되고, 서로 상대편 가동블록에 연결된 것과 함께 짝을 이루어 제거하고자 하는 용접팁의 목부분에 일부가 걸린 상태로 서로 결합되거나 분리될 수 있도록 된 팁제거블록과;

상기 가동블록과 팁제거블록 사이를 연결하는 링크가 상기 가동블록 및 팁제거블록에 연결된 상대적 위치 및 상대적 각도의 변화를 수용하는 상태와 고정하는 상태를 전환할 수 있도록 상기 링크의 양단부에 각각 설치된 관절유닛;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 직선가이드(1)와; 상기 직선가 이드(1)상에 서로 대향하여 직선이동 가능하도록 설치된 두 가동블록(3)과; 상기 가동블록(3)을 상기 직선가이드(1)상에서 직선 이동시키도록 설치된 블록액츄에이터(5)와; 상기 가동블록(3)의 상측과 하측에 각각 링크(7)로 연결되고, 서로 상대편 가동블록(3)에 연결된 것과 함께 짝을 이루어 제거하고자 하는 용접팁(9)의 목부분에 일부가 걸린 상태로 서로 결합되거나 분리될 수 있도록 된 팁제거블록(11)과; 상기 가동블록(3)과 팁제거블록(11) 사이를 연결하는 링크(7)가 상기 가동블록(3) 및 팁제거블록(11)에 연결된 상대적 위치 및 상대적 각도의 변화를 수용하는 상태와 고정하는 상태를 전환할 수 있도록 상기 링크(7)의 양단부에 각각 설치된 관절유닛(13)을 포함하여 구성된다.

상기 직선가이드(1) 및 블록액츄에이터(5)는 본 용접팁 교환장치가 장착되는 용접기에 고정되거나 당해 용접기에 인접하여 고정상태로 설치될 수 있다.

상기 블록액츄에이터(5)로는 공압 또는 유압에 의해 작동되는 직선실린더 등이 사용될 수 있다.

상기 팁제거블록(11)은 두 가동블록(3) 중 어느 일측에 연결된 것은 암나사(15)가 형성되고, 상기 암나사(15)가 형성된 팁제거블록(11)의 상대편에 위치하는 팁제거블록(11)은 상기 암나사(15)에 결합되는 숫나사(17)가 구비되고 상기 숫나사(17)를 회전시켜서 상기 암나사(15)에 결합되거나 분리될 수 있도록 하는 나사작동액츄에이터(19)가 함께 구비되어 있다.

즉, 도 2에 개시된 것처럼, 상기 팁제거블록(11)은 양쪽의 가동블록(3)에 각각 상하로 하나씩 설치되어 총 4개가 구비되며, 이들 중 좌측의 상하에 설치된 것들은 모두 암나사(15)가 형성된 것이고, 우측의 상하에 설치된 것들은 각각 별도의 숫나사(17)와 나사작동액츄에이터(19)를 구비한 것이다.

상기 나사작동액츄에이터(19)로는 전기모터 등이 사용될 수 있다.

상기 숫나사(17)는 제거하고자 하는 용접팁(9)의 목부분 양측에 걸리도록 두 개가 쌍을 이루어 설치되고, 상기 두 숫나사(17)가 나사 결합될 수 있도록 상기 암나사(15)가 형성된 팁제거블록(11)에는 두 개의 암나사(15)가 쌍을 이루어 형성된다.

즉, 하나의 팁제거블록(11)에는 두 개의 숫나사(17)가 한꺼번에 구비되고, 그 상대편의 팁제거블록(11)에는 상기 두 숫나사(17)가 나사결합되거나 분리될 수 있도록 두 개의 암나사(15)가 한꺼번에 구비되어, 상기 두 숫나사(17)의 사이에 용접팁(9)의 목부분이 걸리게 되는 것이다.

참고로, 상기 용접팁(9)의 목부분은 도 4를 통해 알 수 있듯이, 용접팁(9)과 팁홀더(21) 사이에 형성되는 홈을 말한다.

상기 관절유닛(13)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 팁제거블록(11) 또는 상기 가동블록(3)에 고정되는 베이스(23)와, 상기 베이스(23)에 대하여 고정되어 상기 링크(7)의 결합핀이 이동하도록 S 자형 경로(25)의 일부를 형성하도록, 서로 대각선 방향으로 이격되어 배치된 부채꼴 형상의 두 섹터블록(27)과, 상기 두 섹터블록(27)과 함께 상기 S 자형 경로(25)를 형성하고, 상기 두 섹터블록(27)을 향하여 접근 및 이격됨으로써, 상기 S 자형 경로(25)의 폭을 신축시키도록 구비된 4개의 클로(29)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 4개의 클로(29)는 종래의 척 등과 같은 공지의 메커니즘으로 상기 섹터블록(27)을 향해 중심으로 한꺼번에 집결하거나 그 반대방향으로 분산될 수 있는 구조이다. 참고로 도 3의 좌측에는 클로(29)들이 분산된 상태, 우측에는 집결된 상태를 비교하여 도시하고 있다.

즉, 상기 링크(7)의 양단에는 상기 결합핀(31)이 일체로 구비되어 있고, 상기 결합핀(31)은 상기 관절유닛(13)의 S 자형 경로(25)의 내에서 이동 및 회동할 수 있도록 되어 있어서, 상기 클로(29)에 의해 상기 S 자형 경로(25)의 폭이 축소되면, 상기 결합핀(31)이 구속되어 링크(7)가 상기 관절유닛(13)에 대하여 회동 및 이동이 불가능하게 되고, 상기 클로(29)에 의해 상기 S 자형 경로(25)의 폭이 확대되면 상기 결합핀(31)이 상기 S 자형 경로(25)의 범위 내에서 자유롭게 이동 및 회동하여 결과적으로 상기 링크(7)가 상기 관절유닛(13)에 대하여 상기 S 자형 경로(25)가 제한 하는 범위 내에서 자유롭게 이동 및 회동할 수 있게 된 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 4와 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

참고로 본 발명의 장치는 도 4와 같이 상측과 하측의 용접팁(9)이 서로 일직선 상에 배치된 경우뿐만 아니라 도 5와 같이 서로 경사진 경우에도 사용할 수 있는바, 각각의 용접기에 설치되어 그 작동 초기상태만 특정해 주면 되므로 다양한 용접기에 사용할 수 있다.

도 4의 좌측 상태는 용접기의 용접팁(9)을 본 발명 용접팁 교환장치에 진입시킨 상태로서, 용접기는 로보트 형식으로 되어 있어서, 교환 대상이 되는 용접팁(9)들을 각각 팁제거블록(11)들의 사이에 위치하도록 진입시킨다.

이때, 상기 관절유닛(13)들의 클로(29)들은 중앙으로 모여 있어서 상기 링크(7)의 결합핀(31)을 구속하고 있는 상태로서, 상기 가동블록(3)에 대하여 링크(7) 및 팁제거블록(11)이 일정한 상태를 안정적으로 유지하고 있다.

이 상태에서, 상기 블록액츄에이터(5)를 작동시켜서 상기 두 가동블록(3)들을 서로 접근시키고, 중앙의 그림과 같이 상기 나사작동액츄에이터(19)를 구동하여 상기 숫나사(17)들이 상기 용접팁(9)의 목부분 양쪽을 통하여 상기 암나사(15)에 결합되도록 한다.

따라서, 상기 숫나사(17)에 의해 상기 용접팁(9)의 목부분이 걸린 상태가 되고, 상기 숫나사(17)와 암나사(15)에 의해 두 팁제거블록(11)이 일체로 결합되게 되며, 이와 같은 상황은 상측의 팁제거블록(11)들과 하측의 팁제거블록(11)들이 각각 쌍을 이루어 동시에 개별적으로 이루어진다.

상기와 같은 상태에서, 상기 클로(29)들이 상기 링크(7)의 결합핀(31)을 고정시키지 않도록 하고, 상기 블록액츄에이터(5)를 상기와는 반대방향으로 작동시켜서 상기 가동블록(3)들이 서로 반대방향으로 이동하도록 한다.

상기와 같이 가동블록(3)들이 서로 반대방향으로 이동되면, 상기 링크(7)가 상기 팁제거블록(11)을 중앙으로 당기게 되어, 결국 도 4의 우측과 같이 상측과 하측의 용접팁(9)이 한꺼번에 중앙으로 당겨져서 뽑히게 된다.

물론, 이때 상기 링크(7)의 결합핀(31)들은 상기 S 자형 경로(25)에서 이동 및 회전되면서 상기 링크(7)가 상기 가동블록(3) 및 팁제거블록(11)에 대하여 일정 한 범위 내의 상대적인 이동 및 회동이 가능하도록 한다.

상기와 같이 용접팁(9)의 제거가 완료된 후에는, 상기 블록액츄에이터(5)로 상기 두 가동블록(3)들을 도 4의 중앙과 같은 위치로 다시 접근시킨 후, 상기 각 관절유닛(13)들의 클로(29)들을 조여서 가동블록(3)과 링크(7) 및 팁제거블록(11)들 상호간의 위치관계를 처음 상태로 복귀시킬 수 있는 준비를 한다.

이후, 상기 나사작동액츄에이터(19)로 상기 숫나사(17)들을 암나사(15)로부터 풀고, 상기 블록액츄에이터로 가동블록(3)들의 사이를 약간 벌려서 도 4의 좌측과 같은 최초의 상태로 복귀하여 다음 번 용접팁 제거 작업에 대비한다.

한편, 도 5는 상측과 하측의 용접팁(9)이 서로 경사를 두고 배치된 경우의 용접기에 본 발명의 장치를 적용한 것을 설명하고 있다.

즉, 상기 가동블록(3)과 링크(7) 및 팁제거블록(11)들의 초기 위치관계를 도 5와 같은 상태로 설정해두면, 도 5와 같이 상측과 하측의 용접팁(9)이 서로 비스듬히 설치되는 용접기에도 본 발명을 용이하게 적용할 수 있는 것이다.

이와 같이 다양한 각도로 경사진 용접팁(9)을 제거하는 데에 용이하게 대응할 수 있는 이유는 상기 관절유닛(13)의 S 자형 경로(25)의 구조에 의해 상기 링크(7)의 결합핀(31)이 자유롭게 상기 S 자형 경로(25) 내에서 위치를 변화시킬 수 있고, 그 상대적인 회전각도를 자유롭게 변화시킬 수 있으며, 일단 변화된 위치와 각도는 상기 클로(29)들에 의해 고정될 수 있도록 되어 있기 때문이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 용접팁을 교환할 때 작업자가 필요 없이 자동적으로 상측 용접팁과 하측 용접팁을 동시에 제거할 수 있도록 함으로써, 정확하고 신속한 작업성으로 용접 품질을 지속적으로 안정되게 유지할 수 있고, 작업라인의 가동율을 향상시킬 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 직선가이드와;

   상기 직선가이드상에 서로 대향하여 직선이동 가능하도록 설치된 두 가동블록과;

   상기 가동블록을 상기 직선가이드상에서 직선 이동시키도록 설치된 블록액츄에이터와;

   상기 가동블록의 상측과 하측에 각각 링크로 연결되고, 서로 상대편 가동블록에 연결된 것과 함께 짝을 이루어 제거하고자 하는 용접팁의 목부분에 일부가 걸린 상태로 서로 결합되거나 분리될 수 있도록 된 팁제거블록과;

   상기 가동블록과 팁제거블록 사이를 연결하는 링크가 상기 가동블록 및 팁제거블록에 연결된 상대적 위치 및 상대적 각도의 변화를 수용하는 상태와 고정하는 상태를 전환할 수 있도록 상기 링크의 양단부에 각각 설치된 관절유닛;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접기의 용접팁 교환장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 팁제거블록은 두 가동블록 중 어느 일측에 연결된 것은 암나사가 형성되고;

   상기 암나사가 형성된 팁제거블록의 상대편에 위치하는 팁제거블록은 상기 암나사에 결합되는 숫나사가 구비되고, 상기 숫나사를 회전시켜서 상기 암나사에 결합되거나 분리될 수 있도록 하는 나사작동액츄에이터가 함께 구비된 것

   을 특징으로 하는 용접기의 용접팁 교환장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 숫나사는 제거하고자 하는 용접팁의 목부분 양측에 걸리도록 두 개가 쌍을 이루어 설치되고;

   상기 두 숫나사가 나사 결합될 수 있도록 상기 암나사가 형성된 팁제거블록에는 두 개의 암나사가 쌍을 이루어 형성된 것

   을 특징으로 하는 용접기의 용접팁 교환장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 관절유닛은

   상기 팁제거블록 또는 상기 가동블록에 고정되는 베이스와;

   상기 베이스에 대하여 고정되어 상기 링크의 결합핀이 이동하도록 S 자형 경로의 일부를 형성하도록, 서로 대각선 방향으로 이격되어 배치된 부채꼴 형상의 두 섹터블록과;

   상기 두 섹터블록과 함께 상기 S 자형 경로를 형성하고, 상기 두 섹터블록을 향하여 접근 및 이격됨으로써, 상기 S 자형 경로의 폭을 신축시키도록 구비된 4개의 클로;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접기의 용접팁 교환장치.

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