KR100940656B1 - 전극수명 테스트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극수명 테스트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극이 점용접을 끝낼 때마다 시험편을 타격하여 전극과 시험편을 분리시키는 전극수명 테스트 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 전극수명 테스트 장치는, 용접방향을 따라 이동되도록 설치되는 이송 유닛; 상기 이송 유닛에 상하 이동 가능하게 배치되고, 시험편을 단속적으로 점용접하는 전극; 및 상기 전극의 점용접이 끝날때마다 상기 시험편을 타격하여 상기 전극과 시험편의 용접부위를 분리시키는 타격 유닛을 포함한다. 본 발명에 의하면, 전극의 수명을 정확하게 테스트할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.
전극수명 테스트 장치, 타격 유닛

Description

전극수명 테스트 장치{APPARATUS FOR TESTING A DURABILITY OF WELDING ROD}
본 발명은 전극수명 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량이나 선박 등 다양한 기기는 용접기에 의해 강판을 접합한다. 상기 용접기는 생산 라인에 배치되어 자동으로 강판을 용접한다. 이때, 상기 용접기의 전극은 일정한 수명을 가지므로 주기적으로 교체된다. 그러므로, 상기 전극의 수명을 정확하게 테스트하는 평가작업이 불량률을 감소시키고 생산성을 향상시키기 위해 선행된다.
상기 전극수명을 테스트할 때에 상기 시험편을 지그로 고정시킨 후 용접기를 자동으로 이송시키면서 용접을 수행한다. 상기 시험편이 점용접되는 경우 상기 전극은 연속적으로 수 회에 걸쳐 상하 이동되면서 용접을 수행한다. 그리고, 상기 점용접 부위가 어느 구간부터 비정상적으로 용접되는 지를 여러 번 반복적으로 평가하여 상기 전극의 수명을 결정하게 된다.
그러나, 상기 시험편의 표면에 도금층이 형성된 경우 상기 도금층이 점용접시 녹아 전극에 붙게 되므로 상기 전극이 상하로 이동되는 순간 시험편이 지그에서 이탈될 수 있었다. 이 경우, 전극수명 테스트를 중단하고 전극을 세척한 후 다시 전극수명 테스트를 개시해야 했다.
또한, 상기 점용접 동안에 작업자가 용접기의 주위에 대기하면서 상기 시험편이 전극에 붙었다고 판단되면 타격 공구를 이용하여 시험편을 타격하여 전극과 시험편을 분리시켜야 했다. 따라서, 전극수명을 하기 위한 비용과 시간이 증가되었다.
또한, 상기 시험편에 전극이 짧은 시간 동안 붙게 되면, 상기 녹아 있는 도금물질이 전극에 붙게 된다. 이때, 상기 전극의 끝단면이 커지게 되어 전류 밀도가 감소되어 정상적으로 점용접이 되지 못하였다. 이러한 비정상적인 점용접은 특정 구간부터 급속하게 증가되므로, 전극수명 테스트가 정확하게 평가되어야 했다. 만약, 상기 전극수명 테스트가 정확하게 되지 않을 경우 상기 전극의 세척 주기를 필요 이상으로 단축시켜야 하므로, 생산 라인에서 제품의 생산성이 현저히 저하되었다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전극이 시험편을 연속적으로 점용접할 때에 상기 시험편이 전극에 붙는 것을 방지할 수 있는 전극수명 테스트 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 전극수명을 평가하기 위해 소요되는 비용과 시간을 현저히 감소시킬 수 있는 전극수명 테스트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전극수명 테스트 장치는, 용접방향을 따라 이동되도록 설치되는 이송 유닛; 상기 이송 유닛에 상하 이동 가능하게 배치되고, 시험편을 단속적으로 점용접하는 전극; 및 상기 전극의 점용접이 끝날때마다 상기 시험편을 타격하여 상기 전극과 시험편의 용접부위를 분리시키는 타격 유닛을 포함한다.
상기 타격 유닛은: 상기 이송 유닛에 이동 가능하게 배치되는 타격 본체;
상기 타격 본체에 배치되는 타격 구동부; 및 상기 타격 본체에 결합되고, 상기 타격 구동부가 구동됨에 따라 상기 시험편을 타격하는 타격암을 포함할 수 있다.
상기 타격 본체의 하부에는 상기 타격 본체를 전극 측으로 왕복 가능하도록 가이드가 형성된 베이스가 더 포함될 수 있다.
상기 타격 구동부는: 상기 타격 본체에 배치되는 구동모터; 상기 구동모터에 회전 가능하게 결합되는 회전축; 상기 회전축에 결합되는 디스크; 및 상기 디스크 의 일면에 원주방향을 따라 소정 간격마다 배치되고, 상면이 경사지게 형성되며, 상기 타격암의 끝단의 접촉이 해제됨에 따라 상기 시험편을 타격하도록 하는 다수의 타격편을 포함할 수 있다.
상기 타격암은 상기 타격편에 의한 가압이 해제되었을 때에 상기 시험편을 타격하는 타격부를 더 포함할 수 있다.
상기 이송유닛에는 상기 타격암을 전극 측으로 왕복 운동시키는 실린더가 더 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 시험편이 연속적으로 점용접될 때에 시험편이 전극에 붙는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 전극수명 테스트를 위해 작업자가 용접기 근처에 대기할 필요가 없으므로, 전극수명 테스트를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 전극수명 테스트에 소요되는 비용과 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극수명 테스트 장치의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전극수명 테스트 장치를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 전극수명 테스트 장치는 이송 유닛(110), 전극(121,125) 및 타격 유닛(130)을 포함한다.
상기 이송 유닛(110)은 용접 방향(도 1의 전후 방향)을 따라 이동되도록 설치된다. 상기 이송 유닛(110)은 모터(미도시)에 의해 구동되는 볼스크류와 같은 장치 또는 리니어 모터 등에 의해 이송될 수 있다. 상기 이송 유닛(110)의 일측에는 강판과 같은 시험편(10)이 지그(미도시)에 의해 고정된다.
상기 이송 유닛(110)은 상하로 이동 가능하게 설치되는 상부암(111)과 하부암(112)을 포함한다. 상기 상부암(111)과 하부암(112)에는 점용접을 위한 전극(121,125)이 각각 배치될 수 있다. 따라서, 상기 상부암(111)과 하부암(112)이 상하로 이동됨에 따라 상기 전극(121,125)이 시험편(10)의 상면과 하면에 접촉되거나 이격된다. 이때, 상기 상부암(111)과 하부암(112)은 1분당 수십 회에 걸쳐 승강될 수 있다.
상기 타격 유닛(130)은 전극(121,125)의 점용접이 끝날 때마다 상기 시험편(10)을 타격하여 상기 전극(121,125)과 시험편(10)을 분리시킨다. 상기 타격 유닛(130)은 이송 유닛(110)에 이동 가능하게 배치되는 타격 본체(140)와, 상기 타격 본체(140)에 배치되는 타격 구동부(150)와, 상기 타격 본체(140)에 결합되는 타격암(160)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 타격 본체(140)의 하부에는 상기 타격 본체(140)를 상기 전극(121,125) 측으로 왕복 운동 가능하도록 베이스가 더 포함될 수 있다. 상기 베이스에는 상기 전극(121,125)이 위치된 방향(도 1의 좌우 방향)으로 가이드가 형성될 수 있다. 상기 가이드는 돌기 또는 홈 형태로 형성되어 상기 타격 본체(140)의 하부가 슬라이딩 가능하게 결합된다.
상기 이송 유닛(110)에는 상기 타격 본체(140)를 상기 전극(121,125) 측으로 왕복 운동시키도록 실린더(180)가 더 포함될 수 있다. 따라서, 상기 실린더(180)가 구동되면 상기 타격 본체(140)가 전극(121,125) 측으로 왕복하게 된다. 이러한 실린더(180)는 작동 유체에 의해 작동될 수 있다.
상기 타격 구동부(150)는 구동모터(151), 회전축(152), 디스크(155,157) 및 다수의 타격편(155a,157a)을 포함할 수 있다.
상기 구동모터(151)는 타격 본체(140)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 회전축(152)은 상기 타격 본체(140)의 상하방향으로 결합되어 상기 구동모터(151)에 연결된다. 상기 회전축(152)에는 상부 및 하부 디스크(155,157)가 결합된다. 이때, 상기 상부 및 하부 디스크(155,157)와 상기 타격 본체(140)의 상하측 사이에는 스프링(153)이 배치될 수 있다. 이러한 스프링(153)은 상기 상부 및 하부 디스크(155,157)를 상기 회전축(152)의 중심부 측으로 가압한다.
상기 타격 본체(140)에는 힌지부(164)에 의해 회전 가능하도록 한 쌍의 타격암(160)이 결합된다. 상기 각 타격암(160)은 바 형태로 형성되어 상기 시험편(10)의 상부와 하부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 각 타격암(160)의 힌지부(164)에는 상기 타격암(160)에 탄성력을 작용하도록 탄성부재가 더 포함될 수 있다.
도 2는 전극수명 테스트 장치에서 용접시 전극과 패널을 이격시키는 타격 유닛을 도시한 상면도이고, 도 3은 타격 유닛을 구성하는 디스크를 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 다수의 타격편(155a,157a)은 상기 상부 디스크(155)의 하면과 하부 디스크(157)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 각 타격 편(155a,157a)은 일면이 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 상기 타격편(155a,157a)의 일면은 동일한 방향으로 경사진다.
상기 각 타격암(160)은 해당 타격편(155a,157a)에 의해 가압이 해제되었을 때에 상기 각 타격편(155a,157a)에 탄성력을 작용하여 시험편(10)을 타격하도록 한다.
상기 각 타격암(160)의 일단부에는 상기 타격편(155a,157a)의 경사면에 접촉되도록 접촉부(161)가 형성되고, 상기 각 타격암(160)의 타단부에는 상기 시험편(10)을 타격할 수 있도록 타격부(162)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 타격부(162)는 탄성재질로 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전극수명 테스트 장치의 작용에 관해 설명하기로 한다.
도 4는 전극수명 테스트 장치에서 전극의 점용접이 수행되는 상태를 도시한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 상기 시험편(10)을 지그에 고정한 후 상기 전극수명 테스트 장치에 점용접이 수행되도록 명령이 입력된다.
이때, 상기 실린더(180)는 상기 전극(121,125) 측으로 타격 유닛(130)을 이송시켜 상기 한 쌍의 타격암(160)이 시험편(10)의 상부와 하부에 배치된다. 또한, 상기 상부 및 하부 디스크(155,157)가 구동모터(151)에 의해 소정 각도 회전된다. 이때, 상기 각 타격암(160)의 접촉부(161)가 해당 타격편(155a,157a)의 경사면에 배치된다. 따라서, 상기 한 쌍의 타격암(112)이 벌어지게 되어 상기 타격암(160)의 타격부(162)는 상기 시험편(10)에서 이격된다. 이어, 상기 상부암(111)과 하부암(112)이 하강하여 상기 상부 전극(121,125)과 하부 전극(121,125)이 시험편(10)의 양면에 접촉된다. 상기 상부 및 하부 전극(121,125)에 전원이 공급됨에 따라 상기 전극(121,125)이 시험편(10)의 상하면을 점용접한다.
도 5는 전극수명 테스트 장치에서 전극의 점용접 후 타격 유닛의 작용을 도시한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 상기 상부 및 하부 전극(121,125)의 용접이 끝나면, 상기 상부암(111)과 하부암(112)이 상하로 승강하여 상기 상부 및 하부 전극(121,125)을 시험편(10)에서 이격시킨다. 동시에, 상기 상부 및 하부 디스크(155,157)는 구동모터(151)에 의해 소정 각도 회전된다. 이때, 상기 각 타격암(160)의 접촉부(161)는 해당 타격편(155a,157a)의 구속으로부터 벗어난다. 이어, 상기 각 타격암(160)이 탄성부재의 탄성력에 의해 시험편(10) 측으로 회전됨에 따라 상기 타격암(160)의 타격부(162)가 상기 시험편(10)을 타격한다. 따라서, 상기 상부 및 하부 전극(121,125)이 시험편(10)의 양면으로부터 용이하게 떨어지게 된다. 이때, 상기 시험편(10)의 용접부위에 녹은 도금물질이 상기 상부 및 하부 전극(121,125)에 거의 묻지 않게 된다. 또한, 상기 상부 전극(121,125)과 하부 전극(121,125)이 시험편(10)에 붙는 것을 방지하여, 시험편(10)이 지그에서 빠지는 것을 방지할 수 있다.
상기 이송 유닛(110)이 시험편(10)의 용접방향을 따라 이동되는 동안에 상기 상부암(111)과 하부암(112)은 1분당 수십 회 상하로 승강한다. 따라서, 상기 상부 전극(121,125)과 하부 전극(121,125)은 타격편(155a,157a)의 상하면을 1분당 수십 회 정도의 속도로 대략 3천 회 정도 점용접을 반복한다. 다음으로, 상기 전극(121,125)을 세척한 후 상기와 같은 점용점을 여러 번 반복한다.
그리고, 상기 점용접 부위가 어느 구간부터 비정상적으로 용접되는 지를 여러 번 반복적으로 평가하여 상기 전극(121,125)의 수명을 결정하게 된다. 따라서, 생산 라인에서 상기 전극(121,125)의 교환 또는 세척 주기를 정확하게 평가할 수 있게 된다.
또한, 상기 타격 본체(140)가 전극(121,125)의 점용접이 끝날 때마다 상기 시험편(10)을 타격하므로, 상기 시험편(10)을 타격하기 위해 용접기 주위에 작업자가 있을 필요가 없다.
본 발명은 전극의 수명 한계를 정확하게 평가하여 생산 라인에서 전극의 세척 주기를 정확하게 평가할 수 있으므로, 산업상으로 현저한 이용 가능성이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전극수명 테스트 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 전극수명 테스트 장치에서 용접시 전극과 패널을 이격시키는 타격 유닛을 도시한 상면도이다.
도 3은 도 1의 타격 유닛을 구성하는 디스크를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 전극수명 테스트 장치에서 전극의 점용접이 수행되는 상태를 도시한 구성도이다.
도 5는 도 1의 전극수명 테스트 장치에서 전극의 점용접 후 타격 유닛의 작용을 도시한 구성도이다.

Claims (6)

  1. 용접방향을 따라 이동되도록 설치되는 이송 유닛;
    상기 이송 유닛에 상하 이동 가능하게 배치되고, 시험편을 단속적으로 점용접하는 전극; 및
    상기 전극의 점용접이 끝날때마다 상기 시험편을 타격하여 상기 전극과 시험편의 용접부위를 분리시키는 타격 유닛을 포함하는 전극수명 테스트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타격 유닛은:
    상기 이송 유닛에 이동 가능하게 배치되는 타격 본체;
    상기 타격 본체에 배치되는 타격 구동부; 및
    상기 타격 본체에 결합되고, 상기 타격 구동부가 구동됨에 따라 상기 시험편을 타격하는 타격암을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극수명 테스트 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타격 본체의 하부에는 상기 타격 본체를 전극 측으로 왕복 가능하도록 가이드가 형성된 베이스가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전극수명 테스트 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 타격 구동부는:
    상기 타격 본체에 배치되는 구동모터;
    상기 구동모터에 회전 가능하게 결합되는 회전축;
    상기 회전축에 결합되는 디스크; 및
    상기 디스크의 일면에 원주방향을 따라 소정 간격마다 배치되고, 상면이 경사지게 형성되며, 상기 타격암의 끝단의 접촉이 해제됨에 따라 상기 시험편을 타격하도록 하는 다수의 타격편을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극수명 테스트 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타격암은 상기 타격편에 의한 가압이 해제되었을 때에 상기 시험편을 타격하는 타격부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극수명 테스트 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송유닛에는 상기 타격암을 전극 측으로 왕복 운동시키는 실린더가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전극수명 테스트 장치.
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