KR101553646B1

KR101553646B1 - 용접 건 정렬 확인장치

Info

Publication number: KR101553646B1
Application number: KR1020140018781A
Authority: KR
Inventors: 박창동; 김대근; 유재덕; 정연호; 박명호
Original assignee: 주식회사 신영
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2015-09-16
Also published as: KR20150097916A

Abstract

본 발명에 따른 용접 건 정렬 확인장치는 도크와, 가이드 유닛과, 제1,2 탄성부재와, 근접센서, 및 제어부를 포함한다. 도크는 제1,2 용접 팁과 마주하는 부위에 제1,2 용접 팁의 최대 단면적보다 정렬 공차만큼 더 크게 진입 홀이 형성된다. 가이드 유닛은 제1 용접 팁이 진입 홀로부터 벗어나 진입할 때 제1 용접 팁에 의해 도크가 밀려 중립 위치로부터 제2 용접 팁 쪽으로 이동하도록 안내하며, 제2 용접 팁이 진입 홀로부터 벗어나 진입할 때 제2 용접 팁에 의해 도크가 밀려 중립 위치로부터 제1 용접 팁 쪽으로 이동하도록 안내한다. 제1,2 탄성부재는 가이드 유닛에 설치되어 도크에 탄성력을 가함에 따라 도크를 중립 위치로 유지시킨다. 근접센서는 가이드 유닛에 설치되어 도크의 이동 여부를 감지한다. 제어부는 근접센서로부터 감지된 정보를 토대로 제1,2 용접 팁의 정렬상태에 대한 오류 유무를 판단한다.

Description

용접 건 정렬 확인장치{Device for checking welding gun alignment}

본 발명은 용접 건 정렬 확인장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접 건에 구비되는 용접 팁들의 교체 후나 외부 충격 후, 용접 팁들의 정렬상태를 확인하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 차체조립에 스폿 용접(spot welding)이 많이 사용되고 있다. 스폿 용접은 포개어진 금속판들의 위아래에 전극들을 대고 전류 및 가압력을 집중시켜 국부적으로 가열하는 동시에 전극들로 금속판들에 압력을 가하여 용접을 행하는 방식이다. 스폿 용접은 암이 선단에 용접 건이 장착된 로봇에 의해 실시될 수 있다. 용접 건은 전극들로 작용하는 한 쌍의 용접 팁들을 구비한다. 용접 팁들은 생크(shank)들에 의해 서로 마주보도록 지지된 상태에서 액추에이터에 의해 접촉 또는 분리된다.

한편, 스폿 용접의 품질 안정은 차체의 강도와 안전성에 중요한 역할을 하게 된다. 스폿 용접의 품질 안정을 위해 용접 팁들을 교체하는 등 용접 팁들의 관리가 이루어져야 한다. 용접 팁들의 교체 후나 외부 충격 후, 용접 팁들이 제대로 정렬되어 있지 않으면, 정확한 용접이 이루어지지 않게 되어 용접불량의 주요 원인으로 작용하게 된다.

종래에는 용접 팁들의 정렬상태를 작업자가 육안으로 검사하는 방식이 주로 사용되었는데, 육안 검사를 위한 용접 팁들의 특별한 정렬 기준이 없었고, 오직 작업자의 판단에 의존함으로 인해 판단 오류가 발생될 가능성이 높았다. 게다가, 용접 팁들의 정렬상태를 검사하기 위해 조립라인을 정지시켜야 할 필요가 있기 때문에 비가동 시간이 증가하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 예로서, 한국공개특허공보 10-2007-0059637호(2007.06.12 공개)에서는 용접 건에 장착되는 홀더 및 전극의 정렬상태를 레이저센서쌍을 이용하여 자동적으로 검사하여 그 결과를 알려주는 측정장치가 개시되어 있다. 그런데, 전술한 측정장치는 4개의 레이저센서들과, 레이저센서들로부터 신호를 받아 분석한 후 홀더들의 정렬상태가 기준치 이내인지를 판정하기 위한 정렬판별기를 구비하므로, 측정장치를 구성하는데 비용적인 부담이 있을 수 있고, 홀더들의 정렬상태를 측정하는데 소요되는 시간을 단축하기에 한계가 있을 수 있다.

본 발명의 과제는 용접 팁들의 정렬상태에 대한 판단을 일원화하여 작업자의 판단 오류를 배제할 수 있으며 구성 비용을 절감할 수 있는 용접 건 정렬 확인장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 용접 건 정렬 확인장치는 서로 간에 접촉 또는 분리되는 제1,2 용접 팁을 구비한 용접 건에 있어서 제1,2 용접 팁의 정렬상태를 확인하는 장치로서, 도크와, 가이드 유닛과, 제1,2 탄성부재와, 근접센서, 및 제어부를 포함한다. 도크는 제1,2 용접 팁과 마주하는 부위에 제1,2 용접 팁의 최대 단면적보다 정렬 공차만큼 더 크게 진입 홀이 형성된다. 가이드 유닛은 제1 용접 팁이 진입 홀로부터 벗어나 진입할 때 제1 용접 팁에 의해 도크가 밀려 중립 위치로부터 제2 용접 팁 쪽으로 이동하도록 안내하며, 제2 용접 팁이 진입 홀로부터 벗어나 진입할 때 제2 용접 팁에 의해 도크가 밀려 중립 위치로부터 제1 용접 팁 쪽으로 이동하도록 안내한다. 제1,2 탄성부재는 가이드 유닛에 설치되어 도크에 탄성력을 가함에 따라 도크를 중립 위치로 유지시킨다. 근접센서는 가이드 유닛에 설치되어 도크의 이동 여부를 감지한다. 제어부는 근접센서로부터 감지된 정보를 토대로 제1,2 용접 팁의 정렬상태에 대한 오류 유무를 판단한다.

본 발명에 따르면, 용접 팁들의 교체 후나 외부 충격 후, 용접 팁들의 정렬상태를 작업자의 육안에 의해 판단하지 않고 자동적으로 수행하여 판단을 일원화할 수 있으므로, 작업자의 판단 오류를 배제할 수 있다. 용접 건 정렬 확인장치를 비교적 간단하게 구성할 수 있으므로, 구성 비용을 절감할 수 있다. 또한, 용접 팁들의 정렬상태를 보다 신속하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 건 정렬 확인장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 용접 건 정렬 확인장치에 대한 측면도이다.
도 4는 제1 용접 팁이 X축 방향 정렬 공차 및 Y축 방향 정렬 공차 내에 위치한 상태를 나타낸 평단면도이다.
도 5는 정렬된 제1 용접 팁이 진입 홀에 진입된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 6은 제1 용접 팁이 X축 방향 정렬 공차를 벗어난 예를 나타낸 평단면도이다.
도 7은 제1 용접 팁이 Y축 방향 정렬 공차를 벗어난 예를 나타낸 평단면도이다.
도 8은 정렬되지 않은 제1 용접 팁이 도크를 밀어내어 이동시킨 상태를 나타낸 측면도이다.
도 9는 정렬된 제2 용접 팁이 진입 홀에 진입된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 10은 정렬되지 않은 제2 용접 팁이 도크를 밀어내어 이동시킨 상태를 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 건 정렬 확인장치에 의해 제1,2 용접 팁의 정렬상태를 확인하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 건 정렬 확인장치에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 용접 건 정렬 확인장치에 대한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 용접 건 정렬 확인장치(100)는 서로 간에 접촉 또는 분리되는 제1,2 용접 팁(11)(12)을 구비하는 용접 건(10)에 있어서 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태를 확인하는 장치이다. 여기서, 용접 건(10)은 로봇의 암에 장착되어 스폿 용접을 실시하는데 사용될 수 있다. 제1,2 용접 팁(11)(12)은 용접 건(10)의 생크(13)들에 의해 서로 마주보도록 지지된 상태에서 액추에이터(미도시)에 의해 접촉 또는 분리될 수 있다.

제1,2 용접 팁(11)(12)은 동일하게 구성되어 쌍을 이룰 수 있다. 제1,2 용접 팁(11)(12)은 각각 원형 단면을 갖는 형태로 이루어질 수 있다. 제1,2 용접 팁(11)(12)은 끝 부분이 반구 형태로 이루어질 수 있다. 제1,2 용접 팁(11)(12)은 상하로 서로 마주하도록 배치거나, 좌우로 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 이하에서는 제1,2 용접 팁(11)(12)이 상하로 서로 마주하도록 배치된 예로 설명하기로 한다.

용접 건 정렬 확인장치(100)는 도크(dock, 110)와, 가이드 유닛(120)과, 제1 탄성부재(130)와, 제2 탄성부재(140)와, 근접센서(150), 및 제어부(160)를 포함한다.

도크(110)는 제1,2 용접 팁(11)(12)과 마주하는 부위에 제1,2 용접 팁(11)(12)의 각 최대 단면적보다 정렬 공차만큼 더 크게 진입 홀(111)이 형성된다. 제1 용접 팁(11)이 원형 단면을 갖는 형태로 이루어진 경우, 진입 홀(111)은 원형 홀로 이루어질 수 있다. 진입 홀(111)은 도크(110)에 상하로 관통되어 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 진입 홀(111)은 중앙 부위가 제1 용접 팁(11)의 최대 직경보다 정렬 공차만큼 더 큰 직경을 가질 수 있다. 정렬 공차는 X축 방향 정렬 공차와 Y축 방향 정렬 공차로 나타낼 수 있다. 예컨대, 제1,2 용접 팁(11)(12)의 직경이 16㎜인 경우, 진입 홀(111)의 직경은 18㎜로 설정될 수 있다. 따라서, X축 방향 정렬 공차와 Y축 방향 정렬 공차는 각각 1㎜로 설정될 수 있다. 진입 홀(111)은 상하 개구 부위가 중앙 부위보다 확장된 형태로 이루어져 제1,2 용접 팁(11)(12)이 원활하게 진입되도록 할 수 있다.

용접 건(10)이 가이드 유닛(120)에 대해 설정 위치로 이동한 상태에서, 제1 용접 팁(11)은 진입 홀(111) 쪽으로 하강하게 된다. 여기서, 설정 위치는 정렬된 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)의 중앙으로 진입할 수 있는 용접 건(10)의 위치에 해당한다.

제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111) 쪽으로 설정 하강 위치까지 하강하는 과정에서, 진입 홀(111)에 대한 제1 용접 팁(11)의 진입 여부에 따라 제1 용접 팁(11)의 정렬상태가 정렬 공차 내에 있는지 여부가 확인될 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 용접 팁(11)이 X축 방향 정렬 공차 및 Y축 방향 정렬 공차 내에 있을 때, 진입 홀(111)은 제1 용접 팁(11)의 진입을 허용한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1 용접 팁(11)이 X축 방향 정렬 공차를 벗어나도록 변형되거나 위치 변경된 상태일 때, 진입 홀(111)은 제1 용접 팁(11)의 진입을 허용하지 않게 한다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 용접 팁(11)이 Y축 방향 정렬 공차를 벗어나도록 변형되거나 위치 변경된 상태일 때, 진입 홀(111)은 제1 용접 팁(11)의 진입을 허용하지 않게 한다. 따라서, 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)로 진입할 때 제1 용접 팁(11)의 X축 변형 상태 및 Y축 변형 상태를 동시에 확인할 수 있으므로, 신속한 확인이 가능하다. 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)에 진입하지 않는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 도크(110)는 제1 용접 팁(11)에 의해 밀려 하강하게 된다.

그리고, 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111) 쪽으로 설정 상승 위치까지 상승하는 과정에서, 진입 홀(111)에 대한 제2 용접 팁(12)의 진입 여부에 따라 제2 용접 팁(12)의 정렬상태가 정렬 공차 내에 있는지 여부가 확인될 수 있다.

즉, 제2 용접 팁(11)이 X축 방향 정렬 공차 및 Y축 방향 정렬 공차 내에 있을 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 진입 홀(111)은 제2 용접 팁(12)의 진입을 허용한다. 제2 용접 팁(12)이 X축 방향 정렬 공차를 벗어나도록 변형되거나 위치 변경된 상태일 때, 진입 홀(111)은 제2 용접 팁(12)의 진입을 허용하지 않게 한다.

또한, 제2 용접 팁(12)이 Y축 방향 정렬 공차를 벗어나도록 변형되거나 위치 변경된 상태일 때, 진입 홀(111)은 제2 용접 팁(12)의 진입을 허용하지 않게 한다. 이에 따라, 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)로 진입할 때 제2 용접 팁(12)의 X축 변형 상태 및 Y축 변형 상태를 동시에 확인할 수 있으므로, 신속한 확인이 가능하다. 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)에 진입하지 않는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 도크(110)는 제2 용접 팁(12)에 의해 밀려 상승하게 된다. 한편, 도크(110)는 제1,2 용접 팁(11)(12)의 진입시 충격을 흡수할 수 있는 재질, 예컨대 MC 나일론(Mono Cast Nylon) 등으로 이루어질 수 있다.

가이드 유닛(120)은 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)로부터 벗어나 진입할 때 제1 용접 팁(11)에 의해 도크(110)가 밀려 중립 위치로부터 제2 용접 팁(12) 쪽으로 이동하도록 안내한다. 또한, 가이드 유닛(120)은 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)로부터 벗어나 진입할 때 제2 용접 팁(12)에 의해 도크(110)가 밀려 중립 위치로부터 제1 용접 팁(11) 쪽으로 이동하도록 안내한다.

가이드 유닛(120)은 케이스(121)와, 이동 블록(122), 및 선형 가이드(123)를 포함할 수 있다. 케이스(121)는 내부 공간을 갖고 한쪽 부위가 개구된 구조로 이루어진다. 예컨대, 케이스(121)는 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 케이스(121)는 상판과 하판 사이에 3개의 측판들이 연결된 구조로 이루어질 수 있다. 케이스(121)는 도크(110)를 기준으로 양 옆에 위치한 측판들이 외부에서 보일 수 있게 투명 아크릴 등과 같은 투명 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 작업자는 케이스(121)에 수용된 이동 블록(122)의 위치를 육안으로 볼 수 있다.

케이스(121)는 포스트(124)에 의해 지면에 대해 지지될 수 있다. 제1,2 용접 팁(11)(12)이 좌우로 서로 마주하도록 배치된 경우, 케이스(121)는 도크(110)가 제1,2 용접 팁(11)(12)에 각각 마주하도록 90도로 뉘어진 상태에서 포스트(124)에 의해 지지될 수 있다.

이동 블록(122)은 케이스(121) 내에 수용된 상태에서 케이스(121)의 개구된 한쪽 부위를 통해 도크(110)를 장착하여 도크(110)와 함께 이동한다. 도크(110)는 이동 블록(122)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 예컨대, 도크(110)는 볼트나 핀 등의 체결 부재에 의해 이동 블록(122)에 체결될 수 있다. 따라서, 정렬상태를 확인하고자 하는 제1,2 용접 팁(11)(12)이 변경될 때, 변경된 제1,2 용접 팁(11)(12)에 맞게 도크(110)를 마련해서 교체할 수 있다. 이동 블록(122)에는 근접센서(150)와 대응되게 센서 도그(125)가 장착될 수 있다. 센서 도그(125)에는 위치 조정 홀(125a)들이 형성될 수 있다. 위치 조정 홀(125a)들은 장홀 형태로 각각 이루어질 수 있다. 따라서, 센서 도그(125)는 근접센서(150)에 대해 정확히 위치 조정된 상태에서 이동 블록(122)에 볼트 등의 체결부재에 의해 체결될 수 있다.

선형 가이드(123)는 케이스(121)에 대해 이동 블록(122)의 선형 이동을 안내한다. 선형 가이드(123)는 가이드 샤프트(123a)들을 포함할 수 있다. 가이드 샤프트(123a)들은 이동 블록(122)을 관통해서 각각의 상단 및 하단이 케이스(121)의 상판 및 하판에 고정될 수 있다. 이동 블록(122)은 가이드 샤프트(123a)들을 관통시키는 부위들에 볼 부시(ball bush, 123b)가 각각 장착될 수 있다. 따라서, 이동 블록(122)이 가이드 샤프트(123a)들을 따라 원활하게 상하로 선형 이동할 수 있다.

가이드 유닛(120)은 이동 블록(122)의 이동을 제한하는 제1,2 스토퍼(126a)(126b)를 포함할 수 있다. 제1 스토퍼(126a)는 상단이 케이스(121)의 상판에 고정되고 하단이 이동 블록(122)의 상면으로부터 설정 간격으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 이동 블록(122)은 제1 스토퍼(126a)로부터 이격된 간격만큼 이동이 제한될 수 있다. 제2 스토퍼(126b)는 하단이 케이스(121)의 하판에 고정되고 상단이 이동 블록(122)의 하면으로부터 설정 간격으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 이동 블록(122)은 제2 스토퍼(126b)로부터 이격된 간격만큼 이동이 제한될 수 있다.

제1,2 탄성부재(130)(140)는 가이드 유닛(120)에 설치되어 도크(110)에 탄성력을 가함에 따라 도크(110)를 중립 위치로 유지시킨다. 예컨대, 제1 탄성부재(130)는 이동 블록(122)의 상측에서 이동 블록(122)을 탄성 지지한다. 제2 탄성부재(140)는 이동 블록(122)의 하측에서 이동 블록(122)을 탄성 지지한다.

제1,2 탄성부재(130)(140)는 도크(110)가 제1 용접 팁(11)에 의해 밀려 하강할 때 탄성 변형된다. 이후, 제1 용접 팁(11)이 도크(110)로부터 벗어나게 되면 제1,2 탄성부재(130)(140)는 도크(110)에 탄성력을 가하여 중립 위치로 복귀시키게 된다. 또한, 제1,2 탄성부재(130)(140)는 도크(110)가 제2 용접 팁(12)에 의해 밀려 상승할 때 탄성 변형된다. 이후, 제2 용접 팁(12)이 도크(110)로부터 벗어나게 되면 제1,2 탄성부재(130)(140)는 도크(110)에 탄성력을 가하여 중립 위치로 복귀시키게 된다.

제1,2 탄성부재(130)(140)는 압축코일 스프링으로 이루어져 이동 블록(122)의 상하측에서 가이드 샤프트(123a)에 각각 끼워질 수 있다. 제1,2 탄성부재(130)(140)는 판 스프링 등도 가능하므로, 예시된 바에 한정되지 않는다.

근접센서(150)는 가이드 유닛(120)에 설치되어 도크(110)의 이동 여부를 감지한다. 근접센서(150)는 이동 블록(122)이 도크(110)와 함께 중립 위치에 있을 때 센서 도그(125)를 감지하도록 위치된다. 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)로부터 벗어나 진입할 때 도크(110)는 제1 용접 팁(11)에 의해 밀려 하강한다. 이 과정에서, 이동 블록(122)이 도크(110)와 함께 하강해서 근접센서(150)의 감지 위치로부터 벗어나게 되면, 근접센서(150)는 이동 블록(122)의 하강을 감지함으로써 도크(110)의 하강을 감지하게 된다.

또한, 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)로부터 벗어나 진입할 때 도크(110)는 제2 용접 팁(12)에 의해 밀려 상승한다. 이 과정에서, 이동 블록(122)이 도크(110)와 함께 상승해서 근접센서(150)의 감지 위치로부터 벗어나게 되면, 근접센서(150)는 이동 블록(122)의 상승을 감지함으로써 도크(110)의 상승을 감지하게 된다.

예컨대, 근접센서(150)는 B접점이 적용될 수 있다. 근접센서(150)는 센서 도그(125)의 감지시 접점이 오프(OFF) 상태로 있게 되고, 센서 도그(125)가 감지되지 않을 때 접점이 온(ON) 상태로 있게 된다. 근접센서(150)는 반사형 광센서로 구성될 수 있다. 반사형 광센서는 발광 다이오드나 반도체 레이저 등의 광원과 포토다이오드 등의 검출기를 조합하여 구성된다. 반사형 광센서는 반사광의 유무에 의하여 물체를 검출할 수 있다.

근접센서(150)는 센서 브래킷(151)에 의해 케이스(121)에 장착될 수 있다. 케이스(121)는 근접센서(150)의 발광 및 수광 부위와 대응되는 부위에 홀이 형성될 수 있다. 다른 예로, 근접센서(150)는 광섬유를 이용한 광섬유 근접센서로 구성될 수 있으며, 홀 소자와 영구 자석을 조합한 자기 센서로 이루어지는 등 다양하게 구성될 수 있다.

제어부(160)는 근접센서(150)로부터 감지된 정보를 토대로 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태에 대한 오류 유무를 판단한다. 제어부(160)는 근접센서(150)와 전기적으로 연결되어 근접센서(150)로부터 감지된 신호를 제공받을 수 있다.

제어부(160)는 제1 용접 팁(11)이 설정 하강 위치까지 하강하는 과정에서 근접센서(160)에 의해 도크(110)가 계속 감지되면, 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)에 진입되어 정렬된 상태임을 판단한다. 제어부(160)는 제1 용접 팁(11)이 설정 하강 위치까지 하강하는 과정에서 근접센서(150)에 의해 도크(110)가 감지되지 않으면, 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)을 벗어나 정렬되지 않은 상태임을 판단한다.

그리고, 제어부(160)는 제2 용접 팁(12)이 설정 상승 위치까지 상승하는 과정에서 근접센서(160)에 의해 도크(110)가 계속 감지되면, 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)에 진입되어 정렬된 상태임을 판단한다. 제어부(160)는 제2 용접 팁(12)이 설정 상승 위치까지 상승하는 과정에서 근접센서(150)에 의해 도크(110)가 감지되지 않으면, 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)을 벗어나 정렬되지 않은 상태임을 판단한다. 제어부(160)는 제1 용접 팁(11) 또는 제2 용접 팁(12)의 정렬상태가 오류가 있는 것으로 판단되면, 로봇을 정지시킬 수 있다.

제어부(160)는 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태에 대한 오류 유무를 디스플레이(170)를 통해 표시할 수 있다. 디스플레이(170)는 작업자 쪽 메인 조작반에 마련되어 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태에 대한 오류 유무를 표시함으로써, 작업자가 손쉽게 파악하도록 할 수 있다. 메인 조작부는 HMI(Human Machine Interface)와 같은 인터페이스로 구성되어 작업자가 로봇 및 용접 건(10)을 조작하도록 할 수 있다. 제어부(160)는 메인 조작반에 배치될 수 있다. 제어부(160)는 로봇 및 용접 건(10)을 전반적으로 제어하는 용접 제어기에 통합되거나 별도로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제어부(160)는 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태에 오류가 있다고 판단되면, 알람 등을 통해 작업자에게 경고할 수도 있다.

전술한 용접 건 정렬 확인장치(100)에 의해 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태를 확인하는 과정에 대해, 도 1 내지 도 10과 함께 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1,2 용접 팁(11)(12)의 교체 후나 외부 충격 후, 작업자는 메인 조작부를 통해 정렬상태 확인 명령을 실행한다. 그러면, 로봇이 기동하여 용접 건(10)을 설정 위치로 이동시킨다. 그리고, 용접 건(10)의 제1,2 용접 팁(11)(12)을 개방 위치로 이동시킨다. 그 다음, 제1 용접 팁(11)을 도크(110)의 진입 홀(111)로 진입시킨다. 이때, 제1 용접 팁(11)이 진입 홀(111)로 진입하지 못하여 도크(110)가 제1 용접 팁(11)에 의해 밀려서 하강함에 따라 근접센서(150)로부터 오류가 감지되면, 로봇을 정지시킨다. 그 다음, 오류를 디스플레이(190)에 표시한다. 그 다음, 작업자는 제1 용접 팁(11)을 정렬시키는 작업을 실시한다. 그 다음, 작업자는 로봇을 재기동시킨다.

이 과정을 통해 제1 용접 팁(11)의 정렬이 완료되어 근접센서(150)에 의해 오류가 감지되지 않게 되면, 제2 용접 팁(12)을 도크(110)의 진입 홀(111)로 진입시킨다. 이때, 제2 용접 팁(12)이 진입 홀(111)로 진입하지 못하여 도크(110)가 제2 용접 팁(12)에 의해 밀려서 상승함에 따라 근접센서(150)으로부터 오류가 감지되면, 로봇을 정지시킨다. 그 다음, 오류를 디스플레이(190)에 표시한다. 그 다음, 작업자는 제2 용접 팁(12)을 정렬시키는 작업을 실시한다. 그 다음, 작업자는 로봇을 재기동시킨다. 이 과정을 통해 제2 용접 팁(12)의 정렬이 완료되어 근접센서(150)에 의해 오류가 감지되지 않게 되면, 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬 정상임을 디스플레이(170)에 표시한다. 그 다음, 로봇을 정상 위치로 이동시킨다.

이와 같이, 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태를 작업자의 육안에 의해 판단하지 않고 자동적으로 수행하여 판단을 일원화할 수 있으므로, 작업자의 판단 오류를 배제할 수 있다. 용접 건 정렬 확인장치(100)를 비교적 간단하게 구성할 수 있으므로, 구성 비용을 절감할 수 있다. 또한, 제1,2 용접 팁(11)(12)의 각 X축 변형 상태 및 Y축 변형 상태를 동시에 확인할 수 있으므로, 제1,2 용접 팁(11)(12)의 정렬상태를 보다 신속하게 확인할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10..용접 건 11..제1 용접 팁
12..제2 용접 팁 110..도크
120..가이드 유닛 121..케이스
122..이동 블록 123..선형 가이드
125..센서 도그 130..제1 탄성부재
140..제2 탄성부재 150..근접센서
160..제어부

Claims

서로 간에 접촉 또는 분리되는 제1,2 용접 팁을 구비한 용접 건에 있어서 상기 제1,2 용접 팁의 정렬상태를 확인하는 장치로서,
상기 제1,2 용접 팁과 마주하는 부위에 상기 제1,2 용접 팁의 최대 단면적보다 정렬 공차만큼 더 크게 진입 홀이 형성된 도크;
상기 제1 용접 팁이 상기 진입 홀로부터 벗어나 진입할 때 상기 제1 용접 팁에 의해 상기 도크가 밀려 중립 위치로부터 상기 제2 용접 팁 쪽으로 이동하도록 안내하며, 상기 제2 용접 팁이 상기 진입 홀로부터 벗어나 진입할 때 상기 제2 용접 팁에 의해 상기 도크가 밀려 상기 중립 위치로부터 상기 제1 용접 팁 쪽으로 이동하도록 안내하는 가이드 유닛;
상기 가이드 유닛에 설치되어 상기 도크에 탄성력을 가함에 따라 상기 도크를 상기 중립 위치로 유지시키는 제1,2 탄성부재;
상기 가이드 유닛에 설치되어 상기 도크의 이동 여부를 감지하는 근접센서; 및
상기 근접센서로부터 감지된 정보를 토대로 상기 제1,2 용접 팁의 정렬상태에 대한 오류 유무를 판단하는 제어부;
를 포함하는 용접 건 정렬 확인장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 유닛은,
내부 공간을 갖고 한쪽 부위가 개구된 케이스와,
상기 케이스 내에 수용된 상태에서 상기 케이스의 개구된 한쪽 부위를 통해 상기 도크를 장착하여 상기 도크와 함께 이동하는 이동 블록, 및
상기 케이스에 대해 상기 이동 블록의 선형 이동을 안내하는 선형 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 건 정렬 확인장치.
제2항에 있어서,
상기 도크는 상기 이동 블록에 분리 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 용접 건 정렬 확인장치.