KR101096298B1 - Liftng module for stud welding gun - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모재에 스터드를 자동으로 용접하는 스터드 용접건에 있어서, 스터드를 아크로 용융시킬 때 스터드와 모재 사이에 일정한 아크 발생 거리를 확보하면서 스터드를 모재에 접촉 및 이탈시키도록 건바디를 전후로 이동시키는 스터드 용접건의 리프팅모듈에 관한 것이다.
The present invention provides a stud welding gun for automatically welding a stud to a base material, which moves the gun body back and forth to contact and detach the stud from the base material while ensuring a constant arcing distance between the stud and the base material when melting the stud into the arc. A lifting module for a stud welding gun.
스터드 용접(stud welding)이란 스터드 등을 전극으로 사용하여 아크를 발생시키고, 스터드가 용융된 상태에서 이를 모재에 압착하여 하는 용접을 말한다.Stud welding refers to welding by generating an arc by using a stud or the like as an electrode, and compressing it to a base material in a molten state.
여기서 스터드는 통상적으로 일단에 나사산이 형성된 비교적 짧은 길이의 강봉으로서, 나사산이 형성되지 않은 단부를 판재 또는 부품 따위의 모재에 융착 또는 용접하고 나사산이 형성된 측에는 나사산을 이용해 다른 판재 또는 부품을 결합할 수 있도록 한 것을 가리킨다. 일측에 나사산이 형성되어 있다는 점에서 스터드볼트라고도 칭한다.Here, studs are typically relatively short lengths of steel rods threaded at one end, fused or welded to the base material, such as a plate or part, with no threaded ends, and threads on the threaded side to join other plates or components. Point out what you did. It is also called a stud bolt in that a thread is formed at one side.
이러한 스터드는 특히 자동차 조립 공정에서 대량으로 소비됨에 따라 스터드를 자동으로 용접하는 스터드 용접건이 다양한 형태로 개발되고 있다. 스터드 용접건은 통상 평평한 판형상인 모재에 대해 상대적으로 수평이동하면서 모재 상에 미리 설정된 복수의 지점에 각각 스터드를 연속적으로 용접할 수 있다. 보통 모재를 수평하게 배치하여 스터드 용접건을 상하 방향으로 직립되게 설치하고, 스터드 용접건의 하단 척(chuck)에 스터드를 파지한 후 상승 또는 하강시킴으로써 승강 작동이라고 표현하나, 요즘엔 스터드 용접건이나 모재를 로봇팔에 장착시켜 3축 작동시킴으로써 승강보다는 용접건의 전진 또는 후진의 모재에 대한 전후 작동이라는 표현이 바람직하다.As such studs are consumed in large quantities, especially in automobile assembly processes, various types of stud welding guns for automatically welding studs have been developed. The stud welding gun can continuously weld the stud to each of a plurality of preset points on the base material while moving relatively horizontally with respect to the base material which is usually flat plate shape. Usually, the base material is placed horizontally so that the stud welding gun is installed upright and upright, and the lifting and lowering is performed by holding the stud on the lower chuck of the stud welding gun and then raising or lowering it. It is preferable that the front and rear operation of the base material of the forward or backward of the welding gun is preferable to the lifting by mounting the robot arm in three axes.
종래 기술(특허문헌 1)에 따른 스터드 용접건의 구성은 도 1을 참조할 때, 크게 건베이스(10)와, 상기 건베이스(10)에 의해 고정되는 원통형의 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 내부에 전후진 가능하게 설치되고, 공압에 의해 전후로 슬라이딩하는 푸싱로드(31)가 내부에 구비된 건바디(30)와, 상기 건바디(30)의 전방에 설치되어 상기 푸싱로드(31)의 전진에 따라 스터드를 파지하는 척(41)이 구비된 어댑터(40)와, 상기 건바디(30)의 후방에 설치되어 상기 건바디(30)를 전진 또는 후진시키는 리프팅모듈(50)과, 상기 건바디(30)와 리프팅모듈(50) 사이에 개재된 메인스프링(60)을 포함하여 이루어진다.For the configuration of the stud welding gun according to the prior art (Patent Document 1), referring to FIG. 1, the
스터드 용접건을 이용한 스터드 용접과정을 도 2를 참조하여 살펴보면, 1) 접촉, 2) 후진 및 유도아크 발생, 3) 주아크 발생, 4) 전진에 의한 압착 과정을 차례로 진행한다.Referring to FIG. 2, a stud welding process using a stud welding gun is carried out in order of 1) contact, 2) backward and induced arc generation, 3) main arc generation, and 4) forward compression.
먼저, 상기 1) 접촉과정을 진행하기 전에 스터드 공급부(70)를 통해 자동으로 어댑터(40)의 내부로 스터드가 공급되고, 건바디(30) 내부에 구비된 푸싱로드(31)가 공압에 의해 전진한다. 즉, 건바디(30)는 푸싱로드(31)에 대하여는 공압실린더 중에서 복동실린더로서 기능한다. 상기 푸싱로드(31)의 전진에 따라 어댑터(40)의 척(41)에 스터드가 파지된 상태가 되고, 스터드 용접건이 모재에 가까이 다가간 상태에서 스터드를 모재에 접촉시킨다.First, before proceeding with the contact process 1), the stud is automatically supplied into the
1) 상기 모재에 스터드를 최초 접촉시킨 상태는 푸싱로드(31)가 건바디(30)의 전방으로 전진된 상태로서, 푸싱로드(31)의 선단이 스터드의 후단과 접촉된 상태이다. 특허문헌 1의 발명의 상세한 설명의 내용상 다소 오류가 있으나, 이 경우 스터드가 접촉되는 모재의 접촉면이 평평하든 엠보싱이 있든 상관없이 푸싱로드(31)의 공압에 의한 전후진 스트로크는 완전히 이동한 스트로크로서 동일하다. 다만, 모재의 접촉면에 엠보싱이 있는 경우라면 푸싱로드(31)의 공압에 의한 전진 스트로크는 완전히 이루어지고, 엠보싱의 높이만큼 건바디(30) 자체가 후방으로 밀리면서 메인스프링(60)이 압축되는 것이다. 즉, 모재의 접촉면에 엠보싱 높이를 보상하는 구성은 메인스프링(60)에 의해 이루어지는 것이지 후술할 리프팅모듈(50)에 의해서 이루어지는 것이 아니다.1) The first contact state of the stud to the base material is a state in which the pushing
2) 후진 및 유도아크 발생의 과정부터 리프팅모듈(50)이 작동하는 것이다. 아크 발생 전부터 스터드와 모재 사이에 간격이 있으면 아크가 발생하지 않는다. 그러나, 스터드와 모재가 접촉된 상태에서 바로 주아크를 발생시키게 되면 스터드가 제대로 용융되지 않고 모재에 스터드가 불량으로 용접되게 된다. 따라서, 상기 접촉상태에서 먼저 유도아크를 발생시키고, 후술할 주아크에 의해 스터드의 용융이 최적화되는 최적 아크 발생거리를 만들기 위해 건바디(30)를 리프팅모듈(50)을 작동시켜 후진시킨다. 이때의 최적 아크 발생거리는 수많은 실험과 경험을 토대로 널리 알려진 거리로서 대략 1.5mm이고, 바로 리프팅모듈(50)은 건바디(30)를 1.5mm만큼 후진시키는 것이다. 상기 유도아크 전류는 20A 정도로서 후술할 주아크를 발생시키기 전에 스터드와 모재 사이에 아크가 유지되도록 하기 위한 것이다.2)
3) 주아크 발생과정은 유도아크가 발생된 후 리프팅모듈(50)에 의해 건바디(30)가 1.5mm, 즉 최적 아크 발생거리만큼 후진된 상태에서 이루어진다. 이때의 주아크 전류는 200A 내지 1800A까지 흐르게 된다. 주아크의 발생에 따라 스터드의 접촉면과 마주보는 모재의 접촉면의 일부가 용융된다.3) The main arc generation process is performed in a state in which the
4) 전진에 의한 압착과정은 주아크가 미리 설정된 시간만큼 흐르고 스터드 및 모재의 접촉면이 용융된 상태에서 리프팅모듈(50)을 작동시켜 건바디(30)를 전진시키면 스터드의 용융된 접촉면이 모재의 접촉면과 융착되면서 용접이 완료된다.4) In the pressing process by the advance, the main arc flows for a predetermined time, and the
상기와 같은 과정의 스터드 용접은 수 msec 또는 수백 msec 단위로 진행되는데, 리프팅모듈(50)에 의해 건바디(30)의 전진 또는 후진 작동시 미세한 지연에도 용접부분이 타거나 녹아 불량이 발생할 수 있고, 반대로 제대로 용융되지 못해 용접불량이 발생하기 쉽다.Stud welding in the above process is carried out in a unit of a few msec or hundreds of msec, the welding part burns or melts due to a slight delay during the forward or backward operation of the
종래 기술(특허문헌 1)에 따른 리프팅모듈(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 선단에 테이퍼(51a)가 형성된 클러치바(51)와, 상기 클러치바(51)를 전후진시키는 솔레노이드(52)와, 상기 클러치바(51)의 테이퍼(51a) 외주면에 접촉되어 상기 클러치바(51)의 전후진에 따라 테이퍼(51a)의 외주방향으로 유동하는 클러치볼(53)과, 일단 내주면이 상기 클러치볼(53)을 감싸도록 배치되고 타단부가 건바디(30)의 후단과 결합된 커플링(54)을 포함하여 이루어진다. 솔레노이드(52)에 전류가 인가되면 클러치바(51)를 후진시키고, 클러치볼(53)이 외주방향으로 이동하면서 커플링(54)의 내주면을 압박하여 커플링(54)과 결합된 건바디(30)를 후진시키는 것이다. 반대로, 솔레노이드(52)에 전류를 끊으면 리프팅스프링(55)의 스프링력에 의해 클러치바(51)가 전진하면서 클러치볼(53)이 내측으로 이동하고 커플링(54)의 내주면 압박을 해제하여 건바디(30) 역시 전진하게 된다.As shown in FIG. 3, the
상기와 같은 구성의 종래 기술에 따른 리프팅모듈(50)은, 첫째 솔레노이드(52)의 전류 인가에 따라 클러치바(51)를 전진 또는 후진시켜 클러치볼(53)을 외측 또는 내측으로 이동시킴으로써 건바디(30)가 결합된 커플링(54)을 압박 또는 압박해제하므로 건바디(30)의 전진 또는 후진시 시간지연에 따른 용접불량 발생율이 상당히 높다는 문제점이 있다.
둘째, 최적 아크 발생거리가 1.5mm로 매우 작은 거리이므로 클러치바(51)의 이동에 따라 클러치볼(53)의 압박으로 커플링(54)을 물고 건바디(30)를 이동시키게 되므로 정확한 건바디(30)의 이동거리를 확보하기 어렵고, 더욱이 건바디(30)의 이동거리가 매번 동일하지 않아 그에 따른 품질의 연속성을 기대하기 어렵다는 문제가 있다.Second, since the optimum arc generation distance is very small (1.5mm) distance, the
셋째, 현재 가장 치명적인 문제점으로서 클러치바(51)의 테이퍼(51a), 클러치볼(53) 및 커플링(54) 간의 금속간 마모로 인해 상기 설명한 시간지연 및 이동거리의 정확성 문제는 더욱 심화되고, 금속 마모에 의해 발생하는 칩이 끼여 멈춤으로써 아크 용접시 큰 사고의 발생이 빈번하다는 문제가 있다.
Third, due to the intermetallic wear between the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 최적 아크 발생거리를 확보하기 위한 건바디의 전진 또는 후진시 언제나 일정한 이동거리를 확보하면서 시간지연을 없애고, 정밀하고 정확한 제어가 가능하여 품질의 연속성을 제고할 수 있는 스터드 용접건의 리프팅모듈을 제공하는 데 있다.The object of the present invention devised to solve the above problems is to eliminate the time delay while ensuring a constant moving distance at all times during the forward or backward movement of the gun body to secure the optimum arc generation distance, so that precise and accurate control is possible The present invention provides a lifting module for a stud welding gun that can improve quality continuity.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스터드 용접건의 리프팅모듈은, 건바디의 후방에 설치되어 상기 건바디를 전진 또는 후진시키는 스터드 용접건의 리프팅모듈에 있어서, 전단이 상기 건바디의 후단과 고정 결합되고, 후단이 후방으로 연장된 리프팅바와, 상기 건바디의 전후진 거리만큼 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 리프팅바의 후단부 외주면을 감싸도록 고무관이 구비되며, 압축공기의 주입으로 상기 고무관의 내주면이 내측으로 부풀러 올라 상기 리프팅바의 후단부 외주면을 압박하여 파지하는 에어파지부와, 상기 에어파지부의 후방에 고정 설치되고, 보빈에 코일이 권선되어 전원을 공급받아 자기장을 발생시키는 솔레노이드와, 전단이 상기 에어파지부의 후단과 고정 결합되고, 후단부에 구비된 자성체가 상기 솔레노이드의 보빈 내부로 삽입되어 상기 솔레노이드의 전원 인가에 따라 후방으로 이동하는 슬라이더와, 상기 슬라이더의 후방에서 전방으로 스프링력을 제공하는 리프팅스프링을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the lifting module of the stud welding gun according to the present invention is installed at the rear of the gun body, and the lifting module of the stud welding gun for moving the gun body forward or backward, the front end and the rear end of the gun body Fixedly coupled, the rear end of the lifting bar extending rearward, slidably installed by the forward and backward distance of the gun body, a rubber tube is provided to surround the outer peripheral surface of the rear end of the lifting bar, the injection of compressed air of the rubber tube The inner peripheral surface bulges inward to press the outer peripheral surface of the lifting bar to grip the air holding portion, and the rear of the air holding portion fixedly installed, the coil is wound around the bobbin coil is supplied with power to generate a magnetic field And, the front end is fixedly coupled to the rear end of the air gripping portion, the magnetic material provided in the rear end is the solenoid A is inserted into the bobbin comprises a lifting spring for providing a spring force on the rear portion of the slider to move rearwardly along the power-on of the solenoid, the sliding forward.
또한, 상기 에어파지부의 고무관은 전후단에 각각 외주방향으로 돌출된 플랜지가 구비되고, 상기 에어파지부는, 전후면에 각각 상기 고무관의 전후단에 돌출된 플랜지가 각각 형합되도록 단차면이 형성되어 상기 고무관이 내부로 삽입되고, 외주면으로부터 내주면까지 에어유입홀이 관통형성된 원통 형상의 에어실린더와, 상기 고무관의 전후단에 돌출된 플랜지를 각각 압박하도록 상기 에어실린더의 전후면에 각각 결합되는 전방에어커버 및 후방에어커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the rubber tube of the air gripping portion is provided with a flange protruding in the circumferential direction, respectively, at the front and rear ends, and the stepped surface is formed such that the flanges projecting at the front and rear ends of the rubber tube, respectively, on the front and rear surfaces, respectively. A front air coupled to the front and rear surfaces of the air cylinder so that the rubber tube is inserted into the inside and presses the cylindrical air cylinder through which the air inlet hole penetrates from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface and the flange protruding from the front and rear ends of the rubber tube. It further comprises a cover and a rear air cover.
또한, 상기 에어파지부와 상기 솔레노이드 사이에 개재되어 상기 솔레노이드와 고정결합되고, 상기 에어파지부를 바라보는 면에 삽입홀이 형성된 링형상의 회전방지링과, 상기 후방에어커버의 상기 회전방지링을 바라보는 면에 상기 회전방지링의 삽입홀에 삽입되어 슬라이딩하도록 돌출 형성된 회전방지돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a ring-shaped anti-rotation ring interposed between the air gripping portion and the solenoid and fixedly coupled to the solenoid and having an insertion hole formed on a surface facing the air gripping portion, and the anti-rotation ring of the rear air cover. It characterized in that it further comprises an anti-rotation projection formed to protrude to slide is inserted into the insertion hole of the anti-rotation ring on the side facing.
또한, 상기 슬라이더와 리프팅스프링 사이에 개재되어 리프팅스프링의 스프링력을 상기 슬라이더에 제공하는 스프링커버와, 상기 스프링커버의 전후 슬라이딩을 가이드하도록 상기 솔레노이드의 후방에 고정 설치된 가이드커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The apparatus may further include a spring cover interposed between the slider and the lifting spring to provide a spring force of the lifting spring to the slider, and a guide cover fixed to the rear of the solenoid to guide the front and rear sliding of the spring cover. It is done.
본 발명에 따른 스터드 용접건의 리프팅모듈은, 최적 아크 발생거리를 확보하기 위한 건바디의 전진 또는 후진시 압축공기에 의해 부풀어진 에어파지부의 고무관을 통해 건바디를 전후진시킴으로써 언제나 일정한 이동거리를 확보하면서 시간지연을 없애고, 정밀하고 정확한 제어가 가능하여 품질의 연속성을 제고할 수 있다.The lifting module of the stud welding gun according to the present invention always moves the gun body forward and backward through the rubber tube of the air holding portion inflated by the compressed air during the forward or backward movement of the gun body to secure the optimum arc generation distance. It eliminates time lag and secures precise and accurate control, improving quality continuity.
또한, 에어파지부의 에어실린더, 전후방에어커버 및 고무관 각각이 압축공기가 새어나가지 않도록 긴밀하게 결합됨은 물론 조립의 용이성이 담보되어 생산공정의 단순화를 이룰 수 있다.In addition, each of the air cylinder, front and rear air cover and the rubber tube of the air holding unit is tightly coupled so that compressed air does not leak, as well as the ease of assembly can be secured to simplify the production process.
또한, 반복되는 스터드 용접시 진동에 의해 에어파지부의 자체 회전을 방지하기 위하여 회전방지링 및 회전방지돌기를 구비함으로써 보다 정밀하고, 정확하게 건바디의 전후진 작동을 가능하게 한다.
In addition, by the anti-rotation ring and the anti-rotation projection to prevent the self-rotation of the air gripping portion by the vibration during repeated stud welding, it is possible to operate the gun body forward and backward more precisely and accurately.
도 1은 종래 기술에 따른 스터드 용접건을 도시한 측단면도이고,
도 2는 일반적인 스터드 용접과정을 시간에 따라 순서별로 도시한 그래프이며,
도 3은 도 1의 실시예 중 리프팅모듈을 도시한 요부 측단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 스터드 용접건의 리프팅 모듈의 일 실시예를 도시한 측단면도이며,
도 5 및 6은 도 4의 실시예의 작동과정을 도시한 측단면도이고,
도 7은 도 4의 실시예 중 리프팅바, 에어파지부, 회전방지링 및 솔레노이드를 도시한 사시도이며,
도 8은 도 7의 실시예 중 에어파지부의 분해 사시도이고,
도 9는 도 7의 실시예 중 에어파지부, 회전방지링 및 회전방지돌기를 도시한 사시도이다.1 is a side cross-sectional view showing a stud welding gun according to the prior art,
2 is a graph showing a general stud welding process in order over time,
3 is a side cross-sectional view showing main parts of the lifting module of the embodiment of FIG. 1;
Figure 4 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a lifting module of the stud welding gun according to the present invention,
5 and 6 are side cross-sectional views showing the operation of the embodiment of Figure 4,
7 is a perspective view illustrating a lifting bar, an air gripping portion, an anti-rotation ring, and a solenoid in the embodiment of FIG. 4;
FIG. 8 is an exploded perspective view of an air gripping part in the embodiment of FIG. 7;
9 is a perspective view illustrating an air gripping portion, an anti-rotation ring, and an anti-rotation protrusion of the embodiment of FIG. 7.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 스터드 용접건의 리프팅모듈의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the lifting module of the stud welding gun according to the present invention.
본 발명에 따른 스터드 용접건의 리프팅모듈(200)은 도 4 내지 9에 도시된 바와 같이 리프팅바(210), 에어파지부(220), 솔레노이드(230), 슬라이더(240) 및 리프팅스프링(250)을 포함하고, 회전방지링(260), 회전방지돌기(270), 스프링커버(280), 가이드커버(290)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 에어파지부(220)는 고무관(221), 에어실린더(222), 전방에어커버(223) 및 후방에어커버(224)로 구성될 수 있다.Lifting
먼저, 본 발명에 따른 리프팅모듈(200)을 포함하는 스터드 용접건의 다른 일반적인 구성 및 작동은 배경기술란에서 설명한 종래기술과 대동소이하고, 다만 건바디(100)를 전방 또는 후방이동시키는 리프팅모듈(200)의 구성에 그 차이가 있다. 즉, 도 2를 참조할 때 스터드 용접건의 이동에 따라 척에 파지된 스터드가 모재에 접촉된 상태에서 본 발명의 리프팅모듈(200)이 작동한다. 상기 스터드가 모재에 접촉된 상태는 모재의 접촉면이 평평하든 엠보싱이 있든 상관없이 도 4의 메인스프링(300)의 압축으로 그 높이차는 보상된다. 이후 보상된 높이차를 감안하여 본 발명에 따른 리프팅모듈(200)의 작동으로 건바디(100)를 후진 및 전진시킨다.First, another general configuration and operation of the stud welding gun including the
본 발명에 따른 리프팅모듈(200)은 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 건바디(100)의 후방에 설치되어 상기 건바디(100)를 전진 또는 후진시킨다. 건바디(100)는 스터드 용접건의 하우징(400) 내부에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 리프팅바(210)를 통해 리프팅모듈(200)과 연결된다.Lifting
즉, 리프팅바(210)는 원기둥 막대형상으로 전단이 상기 건바디(100)의 후단과 고정 결합되고, 후단이 후방으로 연장된다. 후방으로 연장된 리프팅바(210)의 후단부는 후술할 에어파지부(220)에 의해 물림 또는 물림해제되면서, 건바디(100)와 함께 전후 이동하게 된다.That is, the lifting
에어파지부(220)는 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 건바디(100)의 전후진 거리만큼 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 리프팅바(210)의 외주면을 감싸도록 고무관(221)이 구비되며, 압축공기의 주입으로 상기 고무관(221)의 내주면이 내측으로 부풀러 올라 상기 리프팅바(210)의 후단부 외주면을 압박하여 파지한다. 즉, 고무관(221)의 내측으로 상기 리프팅바(210)가 삽입되고, 고무관(221)에 압축공기가 주입되기 전에는 리프팅바(210)가 전후로 간섭없이 슬라이딩하되, 고무관(221)에 압축공기가 주입된 때에는 고무관(221)의 내주면이 내측으로 부풀러 올라 리프팅바(210)의 후단부 외주면을 압박하여 파지하는 것이다.As shown in FIGS. 4 to 6, the
예컨대, 도 2의 스터드 용접건의 이동에 따라 모재와 스터드가 접촉되는 상태에서는 에어파지부(220)의 고무관(221)에 압축공기가 주입되지 않고, 리프팅바(210)는 전후로 간섭없이 이동되도록 한다. 이때, 모재에 엠보싱이 있는 경우라면 그 엠보싱의 높이만큼 건바디(100) 및 리프팅바(210)는 후진할 것이고, 메인스프링(300)은 압축될 것이다. 그 다음으로 스터드를 모재로부터 최적 아크 발생거리만큼 후퇴시키기 위하여 건바디(100) 및 리프팅바(210)를 후진시켜야 하므로 에어파지부(220)의 고무관(221)에 압축공기를 주입하여 고무관(221)의 내주면을 내측으로 부풀려 리프팅바(210)의 후단부 외주면을 압박하여 파지한다.For example, in a state in which the base material and the stud are in contact with the movement of the stud welding gun of FIG. 2, compressed air is not injected into the
상기 에어파지부(220)의 상세한 구성은, 도 4 내지 6 및 8에 도시된 바와 같이 고무관(221), 에어실린더(222), 전방에어커버(223) 및 후방에어커버(224)로 구성될 수 있다. 고무관(221)은 전후단에 각각 외주방향으로 돌출된 플랜지(221a)가 구비되고, 에어실린더(222)는 원통 형상으로 전후면에 각각 상기 고무관(221)의 전후단에 돌출된 플랜지(221a)가 각각 형합되도록 단차면(222a)이 형성되어 상기 고무관(221)이 내부로 삽입되고, 외주면으로부터 내주면까지 에어유입홀(222b)이 관통형성된다. 즉, 에어실린더(222)의 내부로 상기 고무관(221)이 삽입되되, 상기 고무관(221)의 전후단 플랜지(221a)가 각각 에어실린더(222)의 전후 단차면(222a)에 착설된다.Detailed configuration of the
이때, 에어실린더(222)의 전후면에 각각 결합되는 전방에어커버(223) 및 후방에어커버(224)를 통해 고무관(221)의 플랜지(221a)가 압박되면서 고정된다. 고무관(221)은 명칭 그대로 고무재질로서 에어실린더(222) 및 전후방에어커버(223)(224)에 의해 압박고정되면서 눌러져 상기 에어실린더(222)의 에어유입홀(222b)을 통해 주입되는 압축공기가 새어나가지 않고 실링된다. 이러한 에어파지부(220)의 각 구성은 용이한 조립과 동시에 긴밀한 결합을 이끌어낼 수 있는 구조를 가진다.At this time, the
상기와 같이 구성되는 에어파지부(220)에 의해 건바디(100)와 결합된 리프팅바(210)를 파지한 경우 에어파지부(220)를 후진시켜 도 2에 도시된 바와 같이 최적 아크 발생거리만큼 스터드를 잡고 있는 건바디(100)를 후퇴시켜야 한다. 이는 후술할 솔레노이드(230), 슬라이더(240) 및 리프팅스프링(250)를 통해 이루어진다.When holding the lifting
솔레노이드(230)는 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 상기 에어파지부(220)의 후방에 고정 설치되고, 보빈(231)에 코일(232)이 권선되어 전원을 공급받아 자기장을 발생시킨다. 또한, 슬라이더(240)는 전단이 상기 에어파지부(220)의 후단과 고정 결합되고, 후단부에 구비된 자성체가 상기 솔레노이드(230)의 보빈(231) 내부로 삽입되어 상기 솔레노이드(230)의 전원 인가에 따라 후방으로 이동한다. 상기 슬라이더(240)의 후방이동은 전방으로 이동된 상태이어야 하고, 상기 솔레노이드(230)에 전원이 인가된 경우에만 상기 슬라이더(240)의 후방 이동이 되도록 상기 슬라이더(240)의 전방 이동상태를 유지하기 위해 상기 슬라이더(240)의 후방에서 전방으로 스프링력을 제공하는 리프팅스프링(250)이 구비된다.The
즉, 슬라이더(240)는 에어파지부(220)와 고정 결합되어 있어 함께 전후로 슬라이딩 가능하고, 보통은 도 4에 도시된 바와 같이 리프팅스프링(250)의 스프링력에 의해 슬라이더(240) 및 에어파지부(220)는 전방으로 이동된 상태이다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 스터드와 모재가 접촉된 상태에서 유도 아크가 발생하고, 도 5에 도시된 바와 같이 에어파지부(220)에 압축공기가 주입되어 고무관(221)이 부풀어 올라 건바디(100)와 결합된 리프팅바(210)의 후단부를 파지한다. 곧바로 도 6에 도시된 바와 같이 솔레노이드(230)에 전원이 인가되어 자기장이 발생하고, 슬라이더(240)의 자성체가 자기력에 의해 리프팅스프링(250)의 스프링력을 이겨내면서 후방으로 이동한다. 따라서, 슬라이더(240), 에어파지부(220), 리프팅바(210) 및 건바디(100)는 최적 아크 발생거리인 대략 1.5mm만큼 후방으로 이동하고, 건바디(100)의 선단에 결합된 어댑터(미도시)에 물린 스터드가 모재로부터 최적 아크 발생거리만큼 후퇴하게 되는 것이다. 이후, 도 2에 도시된 바와 같이 주아크가 발생되면서 스터드와 모재의 접촉면이 용융되면 다시 도 5에 도시된 바와 같이 솔레노이드(230)에 전원을 끊어 리프팅스프링(250)의 스프링력에 의해 슬라이더(240), 에어파지부(220), 리프팅바(210) 및 건바디(100)는 전방으로 이동한다. 또한, 솔레노이드(230)에 전원이 끊어짐과 동시에 도 4에 도시된 바와 같이 에어파지부(220)의 주입된 압축공기를 외부로 방출하면, 고무관(221)은 부풀려진 내주면이 탄성 복원되고, 리프팅바(210)의 후단부 외주면이 고무관(221)으로부터 압박해제되면서, 최초 접촉시점의 메인스프링(300)의 스프링력까지 작용하여 리프팅바(210) 및 건바디(100)는 최적 아크 발생거리 이상으로 전방이동하게 된다. 그에 따라 스터드의 용융된 접촉면이 모재의 용융된 접촉면에 압착되어 용접이 완료된다.That is, the
한편, 스터드 용접건의 하우징(400)은 원통 형상이고, 그 내부에 구비된 각각의 구성 역시 원기둥 또는 원통 형상을 가진다. 특히, 에어파지부(220) 역시 원통 형상인데, 길이방향의 중심축을 기준으로 자체 회전하게 되면 고무관(221)의 리프팅바(210)에 대한 압박시 슬립발생 가능성이 있고, 이는 정밀하고 정확한 거리 및 시간제어에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 에어파지부(220)의 길이방향의 축회전 방지를 위하여 도 4 내지 6 및 9에 도시된 바와 같이 회전방지링(260) 및 회전방지돌기(270)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
즉, 회전방지링(260)은 명칭 그대로 링형상으로 상기 에어파지부(220)와 상기 솔레노이드(230) 사이에 개재되어 상기 솔레노이드(230)와 고정결합되고, 상기 에어파지부(220)를 바라보는 면에 삽입홀(261)이 형성된다. 이때, 회전방지돌기(270)는 상기 에어파지부(220)의 후방에어커버(224)에 돌출 형성되는데, 후방에어커버(224)의 상기 회전방지링(260)을 바라보는 면에 상기 회전방지링(260)의 삽입홀(261)에 삽입되어 슬라이딩하도록 돌출 형성된다. 따라서, 회전방지돌기(270)가 회전방지링(260)의 삽입홀(261)에 삽입된 채 슬라이딩하게 되면 에어파지부(220)는 길이방향의 축을 중심으로 회전하지 않고 전후로 슬라이딩만 하게 되는 것이다.That is, the
또한, 리프팅스프링(250)에 의해 슬라이더(240)가 전방으로 스프링력을 제공받는 경우 리프팅스프링(250)은 코일 스프링으로서 전후로만 인장 및 압축력이 발생되도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 스프링커버(280) 및 가이드커버(290)를 더 포함할 수 있다.In addition, when the
즉, 스프링커버(280)는 상기 슬라이더(240)와 리프팅스프링(250) 사이에 개재되어 리프팅스프링(250)의 스프링력을 상기 슬라이더에 제공하고, 이때 가이드커버(290)는 상기 스프링커버(280)의 전후 슬라이딩을 가이드하도록 상기 솔레노이드(230)의 후방에 고정 설치된다. 그에 따라, 리프팅스프링(250)은 스프링커버(280)에 의해 감싸진 상태가 되고, 물론 리프팅스프링(250)의 스프링력은 스프링커버(280)를 거쳐 슬라이더(240)에 제공됨은 당연하다. 리프팅스프링(250)을 감싼 스프링커버(280)의 전후 슬라이딩은 스프링커버(280)의 가이드라인을 통해 쉽게 가이드될 수 있다.
That is, the
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.
100 : 건바디
200 : 리프팅모듈
210 : 리프팅바
220 : 에어파지부
221 : 고무관 221a : 플랜지
222 : 에어실린더
222a : 단차면 222b : 에어유입홀
223 : 전방에어커버 224 : 후방에어커버
230 : 솔레노이드
231 : 보빈 232 : 코일
240 : 슬라이더
250 : 리프팅스프링
260 : 회전방지링 261 : 삽입홀
270 : 회전방지돌기
280 : 스프링커버
290 : 가이드커버
300 : 메인스프링
400 : 하우징100: Gunbody
200: lifting module
210: lifting bar
220: air holding part
221:
222: air cylinder
222a:
223: front air cover 224: rear air cover
230: solenoid
231
240: slider
250: lifting spring
260: anti-rotation ring 261: insertion hole
270: anti-rotation protrusion
280: Spring Cover
290 guide cover
300: main spring
400: housing
Claims (4)
전단이 상기 건바디의 후단과 고정 결합되고, 후단이 후방으로 연장된 리프팅바와,
상기 건바디의 전후진 거리만큼 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 리프팅바의 후단부 외주면을 감싸도록 고무관이 구비되며, 압축공기의 주입으로 상기 고무관의 내주면이 내측으로 부풀러 올라 상기 리프팅바의 후단부 외주면을 압박하여 파지하는 에어파지부와,
상기 에어파지부의 후방에 고정 설치되고, 보빈에 코일이 권선되어 전원을 공급받아 자기장을 발생시키는 솔레노이드와,
전단이 상기 에어파지부의 후단과 고정 결합되고, 후단부에 구비된 자성체가 상기 솔레노이드의 보빈 내부로 삽입되어 상기 솔레노이드의 전원 인가에 따라 후방으로 이동하는 슬라이더와,
상기 슬라이더의 후방에서 전방으로 스프링력을 제공하는 리프팅스프링을 포함하여 이루어진 스터드 용접건의 리프팅모듈.
In the lifting module of the stud welding gun is installed in the rear of the gun body to move the gun body forward or backward,
A front end fixedly coupled to the rear end of the gun body, and a rear end extending rearward;
The gun body is slidably installed as far as the forward and backward distances, and a rubber tube is provided to surround the outer peripheral surface of the rear end of the lifting bar. An air gripping part for pressing and holding the outer circumferential surface;
A solenoid fixedly installed at the rear of the air gripping part and having a coil wound around the bobbin to generate a magnetic field by receiving power;
A front end is fixedly coupled to the rear end of the air gripping portion, the magnetic material provided in the rear end is inserted into the bobbin of the solenoid and the slider to move backward in accordance with the power supply of the solenoid,
Lifting module of the stud welding gun comprising a lifting spring for providing a spring force from the rear of the slider to the front.
상기 에어파지부의 고무관은 전후단에 각각 외주방향으로 돌출된 플랜지가 구비되고,
상기 에어파지부는,
전후면에 각각 상기 고무관의 전후단에 돌출된 플랜지가 각각 형합되도록 단차면이 형성되어 상기 고무관이 내부로 삽입되고, 외주면으로부터 내주면까지 에어유입홀이 관통형성된 원통 형상의 에어실린더와,
상기 고무관의 전후단에 돌출된 플랜지를 각각 압박하도록 상기 에어실린더의 전후면에 각각 결합되는 전방에어커버 및 후방에어커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스터드 용접건의 리프팅모듈.
The method of claim 1,
The rubber gripping portion of the air gripping portion is provided with a flange protruding in the circumferential direction at the front and rear ends,
The air holding unit,
A cylindrical air cylinder having a stepped surface formed in each of the front and rear surfaces so that flanges protruding from the front and rear ends of the rubber tube are respectively inserted, and the rubber pipe is inserted therein and an air inlet hole penetrates from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface;
And a front air cover and a rear air cover respectively coupled to the front and rear surfaces of the air cylinder so as to press the flanges protruding from the front and rear ends of the rubber tube, respectively.
상기 에어파지부와 상기 솔레노이드 사이에 개재되어 상기 솔레노이드와 고정결합되고, 상기 에어파지부를 바라보는 면에 삽입홀이 형성된 링형상의 회전방지링과,
상기 후방에어커버의 상기 회전방지링을 바라보는 면에 상기 회전방지링의 삽입홀에 삽입되어 슬라이딩하도록 돌출 형성된 회전방지돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스터드 용접건의 리프팅모듈.
The method of claim 2,
A ring-shaped rotation prevention ring interposed between the air gripping portion and the solenoid and fixedly coupled to the solenoid, and having an insertion hole formed on a surface facing the air gripping portion;
Lifting module of the stud welding gun, characterized in that it further comprises an anti-rotation projection protruding to slide into the insertion hole of the anti-rotation ring on the surface facing the anti-rotation ring of the rear air cover.
상기 슬라이더와 리프팅스프링 사이에 개재되어 리프팅스프링의 스프링력을 상기 슬라이더에 제공하는 스프링커버와,
상기 스프링커버의 전후 슬라이딩을 가이드하도록 상기 솔레노이드의 후방에 고정 설치된 가이드커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스터드 용접건의 리프팅모듈.The method of claim 1,
A spring cover interposed between the slider and the lifting spring to provide a spring force of the lifting spring to the slider;
Lifting module of the stud welding gun, characterized in that it further comprises a guide cover fixed to the rear of the solenoid to guide the front and rear sliding of the spring cover.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110082441A KR101096298B1 (en) | 2011-08-18 | 2011-08-18 | Liftng module for stud welding gun |
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KR101096298B1 true KR101096298B1 (en) | 2011-12-20 |
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KR (1) | KR101096298B1 (en) |
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CN111872528A (en) * | 2020-08-25 | 2020-11-03 | 浙江上势自动焊接科技有限公司 | Gun body assembly and stud welding gun comprising same |
KR20230115783A (en) | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 김지원 | Lifting module of stud welding gun |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100729082B1 (en) | 2006-09-30 | 2007-06-14 | 이재용 | Lifting module for stud welding gun |
-
2011
- 2011-08-18 KR KR1020110082441A patent/KR101096298B1/en active IP Right Grant
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CN111872528B (en) * | 2020-08-25 | 2023-09-15 | 浙江上势自动焊接科技有限公司 | Gun body assembly and stud welding gun comprising same |
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