KR101443454B1 - Electrode unit and electric resistance spot welding machine having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중공 형상의 용접 대상물의 일부를 천공하는 천공부와; 상기 천공부의 내부에서 외부의 전극에 접촉되는 다른 용접 대상물의 용접 영역에 접촉되도록 슬라이딩 유동되는 전극 부재를 갖는 전극부를 포함하는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 전극 유닛을 갖는 저항 점용접 장치도 제공한다.The present invention relates to a welding apparatus for welding a hollow object to be welded, And an electrode portion having an electrode member slidingly contacted to a welding region of another welding object contacting the outer electrode inside the perforation. The present invention also provides a resistance spot welding apparatus having the electrode unit.

Description

하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛 및 이를 갖는 저항 점용접 장치{ELECTRODE UNIT AND ELECTRIC RESISTANCE SPOT WELDING MACHINE HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrode unit for welding a hydroforming material, and a resistance spot welding apparatus having the same.

본 발명은 저항 점용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공 형상의 소재와, 판 상의 소재를 용이하게 저항 점용접시킬 수 있는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛 및 이를 갖는 저항 점용접 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a resistance spot welding apparatus, and more particularly, to an electrode unit for welding a hollow material and a hydroforming material, .

일반적으로, 저항 점용접은 상부 및 하부 전극을 이용하여 판재를 고정시킨 후, 전류를 흐르게 하여 판재 내부에서 발생한 접촉저항열에 의해 판재의 접합면을 용융시킴과 동시에 압력을 가해 접합부를 형성하는 용접방법이다.Generally, resistance spot welding is performed by welding a plate material by using upper and lower electrodes, then flowing a current to melt the joint surface of the plate material by the heat of contact resistance generated inside the plate material, and applying a pressure to form a joint portion to be.

한편, 폐단면을 갖는 하이드로 포밍 소재는 강성이 좋기 때문에, 차체의 부품에 채택할 수 있다.On the other hand, a hydroforming material having a closed end surface is excellent in rigidity and can be adopted as a part of a vehicle body.

이러한 경우, 저항 점용접을 사용하여 폐단면의 하이드로 포밍 소재를 차체의 부품으로 사용할 수 있도록 용접할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.In this case, it is required to develop a technique capable of welding the hydroforming material of the closed end face to be used as a part of the vehicle body by using resistance spot welding.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0108802호(공개일: 2011년 10월 06일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 전기 저항 점용접기에 대한 기술이 개시된다.
A prior art related to the present invention is Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0108802 (Published on October 06, 2011), and the prior art discloses a technique for an electric resistance spot welder.

본 발명의 목적은, 중공 형상의 소재와, 판 상의 소재를 용이하게 저항 점용접시킬 수 있는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛 및 이를 갖는 저항 점용접 장치를 제공함에 있다.
An object of the present invention is to provide an electrode unit for welding a hollow material and a hydroforming material capable of easily performing resistance point welding on a plate-like material, and a resistance spot welding apparatus having the electrode unit.

일 양태에 있어서, 본 발명은 중공 형상의 용접 대상물의 일부를 천공하는 천공부와; 상기 천공부의 내부에서 외부의 전극에 접촉되는 다른 용접 대상물의 용접 영역에 접촉되도록 슬라이딩 유동되는 전극 부재를 갖는 전극부를 포함하는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a welding apparatus comprising: a perforation for perforating a part of a hollow welding object; And an electrode portion having an electrode member slidingly contacted to a welding region of another welding object contacting the outer electrode inside the perforation.

상기 천공부는, 중공 형상으로 형성되며, 단부에 천공을 위한 절단날들이 형성되는 천공부 몸체와, 상기 천공부 몸체의 중공 내부에서 슬라이딩 유동 가능하도록 배치되는 상기 전극 부재와, 상기 천공부 몸체를 승강시키는 승강기와, 상기 전극 부재를 슬라이딩 이동 시키는 이동기와, 상기 천공부를 일정 회전 속도로 회전시키는 회전기를 구비하는 것이 바람직하다.Wherein the perforation unit includes a perforated body having a hollow shape and having cutting edges formed at an end thereof for perforating the perforated body, the electrode member disposed to be slidable in the hollow of the perforated body, A moving device for slidingly moving the electrode member, and a rotating device for rotating the perforating device at a predetermined rotating speed.

상기 천공부 몸체의 단부에는 외부로부터 전류를 선택적으로 공급 받아 자회되는 전자석을 구비하는 것이 바람직하다.Preferably, the end of the perforated body is provided with an electromagnet which is selectively supplied with electric current from the outside.

상기 천공부는, 상하 회전기를 구비할 수 있다.The perforation unit may include a vertical rotator.

상기 천공부 몸체에는 수평 회전축이 형성되고, 상기 상하 회전기는 외부에서 제어 신호를 받아 상기 천공부 몸체를 상하로 회전시키는 것이 바람직하다.
Preferably, the slurry body is provided with a horizontal rotation shaft, and the upper and lower rotors receive a control signal from the outside to rotate the slurry body up and down.

다른 양태에 있어서, 본 발명은 상기 전극 유닛; 및 상기 전극 유닛의 하부에 배치되며, 상기 다른 용접 대상물이 안착되며, 상기 다른 용접 대상물의 하단에 접촉되는 상기 외부의 전극을 포함하는 저항 점용접 장치를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode unit comprising: the electrode unit; And an external electrode disposed at a lower portion of the electrode unit, the external electrode being in contact with the lower end of the other object to be welded.

본 발명은, 중공 형상의 소재와, 판 상의 소재를 용이하게 저항 점용접시킬 수 있는 효과를 갖는다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has the effect of facilitating resistance spot welding of a hollow material and a plate material.

도 1은 본 발명의 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛 및 이를 갖는 저항 점용접 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 저항 점용접 장치를 사용하여 중공 형상의 소재와 판 상의 소재를 저항 점용접하는 과정을 보여주는 도면들이다.1 is a view showing a configuration of an electrode unit for welding a hydroforming material of the present invention.
2 is a view showing a configuration of an electrode unit for welding a hydroforming material of the present invention and a resistance spot welding apparatus having the same.
FIGS. 3 to 6 are views showing a process of contacting a hollow material and a plate material with each other using a resistance spot welding apparatus according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛을 갖는 저항 점용접 장치를 설명한다.Hereinafter, a resistance spot welding apparatus having an electrode unit for welding a hydroforming material of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛 및 이를 갖는 저항 점용접 장치의 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a configuration of an electrode unit for welding a hydroforming material of the present invention, FIG. 2 is a view showing the configuration of an electrode unit for welding a hydroforming material of the present invention and a resistance spot welding apparatus having the same.

도 1을 참조 하면, 본 발명의 저항 점용접 장치는 크게 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛과, 외부 전극(200, 이하, 하부 전극이라 한다.)로 구성된다.1, the resistance spot welding apparatus according to the present invention is mainly composed of an electrode unit for welding a hydroforming material and an outer electrode 200 (hereinafter referred to as a lower electrode).

하부 전극(200)은 판 상의 소재(1)의 하부에 배치되며, 상기 판 상의 소재(1) 하단 중앙부에 접촉된다. 상기 하부 전극(200)의 상단은 판 상의 소재(1) 하단 중앙부에 물리적으로 접촉된다.The lower electrode 200 is disposed at the lower portion of the plate-like material 1 and contacts the lower central portion of the plate-like material 1. [ The upper end of the lower electrode 200 is physically contacted with the lower center portion of the plate-like material 1. [

본 발명에 따르는 전극 유닛은 상기 하부 전극(200)의 상부에 배치된다.The electrode unit according to the present invention is disposed on the upper portion of the lower electrode 200.

상기 전극 유닛은 크게 천공부(100)와, 전극 부재(120)로 구성된다.The electrode unit is mainly composed of a perforation 100 and an electrode member 120.

여기서, 상기 판 상의 소재(1)의 상단에는 중공 형상의 소재(2)가 접촉되도록 안착된다.Here, the hollow material 2 is seated on the upper end of the plate-like material 1 so as to be in contact.

상기 중공 형상의 소재(2)는 하이드로 포밍 공법으로 성형된 소재인 것이 바람직하다.The hollow material (2) is preferably a material formed by the hydroforming method.

상기 천공부(100)는 중공 형상의 천공부 몸체(110)와, 전극 부재(120)와, 승강기(130)와, 이동기(140)와, 회전기(150)로 구성된다.The perforator 100 includes a hollow perforated body 110, an electrode member 120, an elevator 130, a mobile device 140, and a rotator 150.

상기 천공부 몸체(110)는 하이드로 포밍 소재(2) 보다 더 큰 경도를 갖는 재질로 형성되는 것이 좋다.The perforated body 110 may be formed of a material having a greater hardness than the hydroforming material 2.

상기 천공부 몸체(110)의 하단에는 절단날(111)이 형성된다.A cutting edge 111 is formed at the lower end of the perforated body 110.

또한, 상기 천공부 몸체(110)의 하단에는 전자석(112)이 더 설치될 수 있다. 상기 전자석(112)은 전류 공급기(180)로부터 전류를 제공 받아 자화되는 부재이다. 상기 전류 공급기(180)는 제어기(160)로부터 제어 신호를 받아 구동된다.In addition, an electromagnet 112 may further be installed at the lower end of the perforated body 110. The electromagnet 112 is a member magnetized by receiving a current from the current supplier 180. The current supply 180 is driven by receiving a control signal from the controller 160.

상기 전극 부재(120)는 상부 전극으로서, 천공부 몸체(110)의 내부에서 유동 가능하도록 배치된다.The electrode member 120 is an upper electrode and is arranged to be able to flow inside the perforated body 110.

상기 이동기(140)는 상기 천공부 몸체(110)의 내부에 설치된다.The mobile device 140 is installed inside the perforated body 110.

상기 이동기(140)는 상기 전극 부재(120)와 이동축(141)을 통해 연결된다. 상기 이동기(140)는 제어기(160)로부터 제어 신호를 받아 상기 이동축(141)을 신축시킬 수 있다.The mobile device 140 is connected to the electrode member 120 through a moving shaft 141. The mobile device 140 can expand and contract the moving shaft 141 in response to a control signal from the controller 160.

상기 회전기(150)는 상기 천공부 몸체(110)의 상단에 연결된다.The rotator 150 is connected to the upper end of the perforating body 110.

상기 회전기(150)는 모터와 같은 장치로서, 제어기(160)로부터 제어 신호를 받아 상기 천공부 몸체(110)를 일정 회전속도로 회전시킬 수 있다.The rotator 150 is a device such as a motor and can receive the control signal from the controller 160 to rotate the perforating body 110 at a predetermined rotational speed.

상기 승강기(130)는 상기 천공부 몸체(110)를 승강시키고, 상기 천공부 몸체(110), 특히 회전기(150)와 연결되는 승강축(131)을 구비한다.The elevator 130 includes a lifting shaft 131 that lifts and moves the dancing body 110 and is connected to the dancing body 110, particularly the rotating machine 150.

상기 승강기(130)는 제어기(160)로부터 제어 신호를 받아 상기 천공부 몸체(110)를 승강시킨다.The elevator 130 receives a control signal from the controller 160 to elevate the slurry body 110.

이에 더하여, 상기 승강기(130)에는 수편 회전축(171)이 형성된다. 상기 수평 회전축(171)은 상기 천공부 몸체(110)와 직교를 이루는 방향을 따른다.In addition, the elevator 130 is provided with a number of rotation shafts 171. The horizontal rotation axis 171 extends in a direction orthogonal to the perforated body 110.

상기 수평 회전축(171)은 상하 회전기(170)와 연결된다.The horizontal rotary shaft 171 is connected to the upper and lower rotators 170.

상기 상하 회전기(170)는 상기 제어기(160)로부터 제어 신호를 받아 상기 수평 회전축(171)을 회전시키고, 이에 따라 천공부 몸체(110)는 상하로 회전될 수 있다.
The vertical rotation unit 170 receives the control signal from the controller 160 and rotates the horizontal rotation axis 171 so that the perforation body 110 can be rotated up and down.

다음은, 상기와 같은 구성을 갖는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛을 갖는 저항 점용접 장치의 작용을 설명한다.Next, the operation of the resistance spot welding apparatus having the electrode unit for welding a hydroforming material having the above-described configuration will be described.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 저항 점용접 장치를 사용하여 중공 형상의 소재(2)와 판 상의 소재(1)를 저항 점용접하는 과정을 보여주는 도면들이다.3 to 5 are views showing a process of contacting a hollow material 2 and a plate-like material 1 with each other using a resistance spot welding apparatus according to the present invention.

도 3을 참조 하면, 판 상의 소재(1)는 하부 전극(200)의 상부에 배치되고, 상기 하부 전극(200)의 상단은 상기 소재(1)의 하단 중앙부에 접촉된다.3, the plate-like material 1 is disposed on the lower electrode 200, and the upper end of the lower electrode 200 is in contact with the lower center portion of the work 1. [

상기 판 상의 소재(1) 상단에는 하이드로 포밍되어 내부에 중공이 형성되는 하하이드로 포밍 소재(2)가 맞닿도록 안착된다.A lower hydroforming material (2), which is formed by hydroforming and has a hollow therein, is seated on the upper surface of the plate-like material (1).

이때, 천공부(100)는 상기 하이드로 포밍 소재(2)의 상부에 배치된다.At this time, the perforation 100 is disposed on the upper portion of the hydroforming material 2.

제어기(160)는 승강기(130)를 사용하여 천공부 몸체(110)를 하강시킴과 아울러, 회전기(150)를 사용하여 천공부 몸체(110)를 일정의 회전 속도로 회전시킨다.The controller 160 uses the elevator 130 to descend the slurry body 110 and rotates the slurry body 110 at a constant rotation speed using the rotator 150. [

도 3에 도시되는 바와 같이, 회전되는 천공부 몸체(110)는 하이드로 포밍 소재(2)의 상단에 접촉된다.As shown in FIG. 3, the rotating perforated body 110 is in contact with the top of the hydroforming material 2.

그리고, 도 4에 도시되는 바와 같이 하이드로 포밍 소재(2)의 상단은 회전되는 천공부 몸체(110)에 의해 천공된다. 상기 천공은 회전되는 천공부 몸체(110)의 하단에 형성되는 절단날(111)에 의해 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 4, the upper end of the hydroforming material 2 is perforated by the rotating perforated body 110. The perforation may be formed by a cutting edge 111 formed at the lower end of the perforated body 110 to be rotated.

그리고, 천공되는 잔재(2')는 천공부 몸체(110)의 하단 내부에 위치될 수 있다.The perforated residue 2 'may be positioned inside the lower end of the perforated body 110.

이때, 제어기(160)는 전류 공급기(180)를 사용하여 전자석(112)을 자화시킨다. 따라서, 잔재(2')는 상기 전자석(112)의 자력을 통해 부착되어 하이드로 포밍 소재(2)의 내부로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.At this time, the controller 160 magnetizes the electromagnet 112 using the current supply 180. [ Therefore, the remnant 2 'can be prevented from falling through the magnetic force of the electromagnet 112 and falling into the inside of the hydroforming material 2.

이어, 제어기(160)는 승강기(130)를 사용하여 천공부 몸체(110)를 하이드로 포밍 소재(1)의 상부에 위치시키도록 한다.The controller 160 then uses the elevator 130 to position the perforated body 110 on top of the hydroforming material 1.

그리고, 전자석(112)의 자화가 제거됨으로써, 잔재(2')는 외부로 낙하되어 제거될 수 있다.Then, the magnetism of the electromagnet 112 is removed, so that the remnant 2 'can fall out and be removed.

또한, 이동기(140)에 의해 전극 부재(120)가 하강되면서 잔재(2')를 밀어 낼 수도 있다.Also, the electrode member 120 may be lowered by the mobile device 140 to push out the residue 2 '.

또한, 상하 회전기(170)를 사용하여 천공부 몸체(110)를 반전시키도록 회전시켜 외부에서 잔재(2')를 제거하도록 할 수도 있다.In addition, the upper and lower rotators 170 may be used to rotate the perforated body 110 so as to reverse, thereby removing the remnants 2 'from the outside.

상기와 같이 잔재(2')가 제거된 이후에, 제어기(160)는 이동기(140)를 사용하여 전극 부재(120)를 하강시킨다.After the remnant 2 'is removed as described above, the controller 160 uses the mobile device 140 to lower the electrode member 120.

상기 전극 부재(120)는 하이드로 포밍 소재(2)에 천공된 홀(2a)을 통해 인입되고, 하부 전극(200)이 접촉된 영역 상부의 하이드로 포밍 소재(1)의 내부 하단에 접촉될 수 있다.The electrode member 120 may be inserted through the hole 2a formed in the hydroforming material 2 and may be in contact with the inner bottom of the hydroforming material 1 above the region where the lower electrode 200 is in contact .

상기와 같이 전극 부재(120)의 접촉이 완료되면, 제어기(160)는 이동기(140)의 작동을 중지한다.When the contact of the electrode member 120 is completed as described above, the controller 160 stops the operation of the mobile device 140.

그리고, 상부 전극 또는 전극 부재(120) 및, 하부 전극(200)은 외부로부터 일정의 전류를 제공 받을 수 있고, 이를 통해, 맞대어진 판 상의 소재(1)와 하이드로 포밍 소재(2)를 서로 저항 점용접 할 수 있다.The upper electrode or the electrode member 120 and the lower electrode 200 can be supplied with a constant current from the outside so that the material 1 and the hydroforming material 2, It can be spot welded.

상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 중공 형상의 소재와, 판 상의 소재를 용이하게 저항 점용접시킬 수 있다.Through the above-described structure and action, the embodiment according to the present invention can easily perform resistance point welding of a hollow material and a plate-like material.

이상, 본 발명의 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛 및 이를 갖는 저항 점용접 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although the embodiments of the electrode unit for welding the hydroforming material of the present invention and the resistance spot welding apparatus having the electrode unit have been described above,

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

1 : 판 상의 소재 2 : 하이드로 포밍 소재
2a : 홀 100 : 천공부
110 : 천공부 몸체 120 : 전극 부재
130 : 승강기 140 : 이동기
150 : 회전기 160 : 제어기
170 : 수평 회전기 180 : 전류 공급기
200 : 하부 전극1: plate material 2: hydroforming material
2a: Hall 100:
110: perforating body 120: electrode member
130: elevator 140: mobile device
150: Rotator 160: Controller
170: Horizontal rotator 180: Current supply
200: lower electrode

Claims (5)

중공 형상의 용접 대상물의 일부를 천공하는 천공부;
상기 천공부의 내부에서 외부의 전극에 접촉되는 다른 용접 대상물의 용접 영역에 접촉되도록 슬라이딩 유동되는 전극 부재를 갖는 전극부;를 포함하고,
상기 천공부는, 중공 형상으로 형성되며, 단부에 천공을 위한 절단날들이 형성되는 천공부몸체와, 상기 천공부 몸체를 승강시키는 승강기와, 상기 전극 부재를 슬라이딩 이동 시키는 이동기와, 상기 천공부를 일정 회전 속도로 회전시키는 회전기를 구비하고,
상기 전극 부재는 상기 천공부 몸체의 중공 내부에서 슬라이딩 유동 가능하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛.
A perforation for perforating a part of the hollow object to be welded;
And an electrode part having an electrode member slidingly moved to be in contact with a welding area of another welding object in contact with an external electrode inside the perforation,
The perforation unit includes a perforated body formed in a hollow shape and having cutting edges for perforation formed at an end thereof, an elevator for lifting the perforated body, a mobile device for sliding the electrode member, And a rotator which rotates at a rotational speed,
Wherein the electrode member is arranged to be slidably flowable in the hollow interior of the perforated body.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 천공부 몸체의 단부에는 외부로부터 전류를 선택적으로 공급 받아 자화되는 전자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛.
The method according to claim 1,
And an electromagnet magnetized by selectively receiving an electric current from the outside at an end of the perforated body.
제 1항에 있어서,
상기 천공부는, 상하 회전기를 구비하되,
상기 상하 회전기는 외부에서 제어 신호를 받아 상기 천공부 몸체를 상하로 회전시키는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 소재 용접용 전극 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the perforation unit comprises a vertical rotator,
Wherein the upper and lower rotors receive a control signal from the outside to rotate the slurry body up and down.
제 1항, 제 3항, 제 4항 중 어느 한 항의 전극 유닛; 및
상기 전극 유닛의 하부에 배치되며, 상기 다른 용접 대상물이 안착되며, 상기 다른 용접 대상물의 하단에 접촉되는 상기 외부의 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항 점용접장치.
An electrode unit according to any one of claims 1, 3, and 4; And
And an external electrode disposed under the electrode unit, the external electrode having the other object to be welded and contacting the lower end of the other object to be welded.
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KR19980043323A (en) * 1996-12-02 1998-09-05 박병재 Hole Piercing and Spot Welding Simultaneous Work Tool
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