KR101632498B1

KR101632498B1 - 시임 용접기

Info

Publication number: KR101632498B1
Application number: KR1020140141501A
Authority: KR
Inventors: 신재석; 박석달; 김세준
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-06-22
Also published as: KR20160046937A

Abstract

본 발명에 의한 시임 용접기는, 선행재와 후행재를 전기 저항 용접시키는 시임 용접기로서, 상단빔과, 하단빔과, 양단에 각각 상기 상단빔의 일단과 상기 하단빔의 일단이 연결된 수직빔을 포함하여 상기 선행재 및 상기 후행재의 상면, 하면 및 일측면을 둘러싸는 프레임, 상기 프레임을 상기 선행재 및 상기 후행재의 폭 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 수직빔에 설치된 용접기 실린더, 승강실린더를 매개로 상기 상단빔의 타단에 결합되어 승강 가능하게 설치된 상부헤더, 상기 하단빔의 타단에 이동 가능하게 설치된 하부헤더, 상기 상부헤더에 회전 가능하게 설치되되, 회전축의 축방향이 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향인 원판 형상으로 형성되어 외주면이 상기 선행재 및 상기 후행재의 상면에 접하는 상부전극, 상기 하부헤더에 회전 가능하게 설치되되, 회전축의 축방향이 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향인 원판 형상으로 형성되어 외주면이 상기 선행재 및 상기 후행재의 하면에 접하는 하부전극, 상기 하부헤더에 연결되어 상기 하부헤더를 상기 하부전극의 회전축 축방향으로 이동시키는 제1보정유닛과, 상기 하부헤더에 연결되어 상기 하부헤더를 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향에 수직한 상하 방향으로 이동시키는 제2보정유닛을 포함하는 오차수정부, 상기 상부전극과 상기 하부전극의 위치를 측정하여 상기 상부전극 및 상기 하부전극의 회전축 축방향 편차 발생을 감지하는 감지부, 상기 감지부로부터 감지 신호를 전송받아 상기 오차수정부에 작동 신호를 전송하는 제어부를 포함하고, 상기 제1보정유닛은, 상기 하단빔에 연결된 베이스레일과, 상기 베이스레일을 따라 상기 하부전극의 회전축과 평행하게 이동 가능하도록 설치된 이동블록과, 상기 베이스레일에 연결된 피니언모터와, 상기 이동블록에 연결되어 상기 피니언모터에 의해 수평운동하는 랙을 포함하며, 상기 제2보정유닛은, 상기 이동블록의 상단과 상기 하부헤더의 하단 사이에 결합되어 상기 하부헤더를 승강시키는 것을 특징으로 한다.

Description

시임 용접기{STRIP SEAM WELDING MACHINE}

본 발명은 시임 용접기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉연강판의 선행재와 후행재를 용접시키면서 상부전극과 하부전극의 축방향 편차를 보정할 수 있는 시임 용접기에 관한 것이다.

일반적으로 냉간 압연기 라인은 압연한 냉연강판에 특정한 기계적 성질을 부여하기 위하여 소둔(열처리) 및 산세(산처리) 처리하거나 광휘 소둔 처리를 거치게 된다. 이러한 작업을 연속적으로 수행하기 위하여 각 라인 입구에는 시임 용접기가 설치되어 있다. 시임 용접기는 강판을 연속적으로 공급하여 작업 중단 시간을 없애기 위해 선행 스트립과 후행 스트립을 용접시키는 장치이다. 시임 용접기의 상부와 하부에 각각 설치된 원형 전극은 용접부를 상하에서 가압하면서 전류를 통과시키고, 이때 발생하는 저항열을 통해 선행재와 후행재를 용접시킨다. 이때 각 전극은 용접되는 스트립과 직각 방향으로 진행하면서 스트립의 폭 방향으로 용접이 진행된다. 용접 과정 중에 발생하는 열로 인해, 전극 표면에 스트립의 일부가 부착되거나, 전극 표면이 마모되거나, 열에 의해 전극의 형태가 변형되는 문제들이 발생된다.

이를 해결하기 위해 용접 후 휠의 표면을 연마하는 스무씽 작업을 거쳐 다음 용접시 재사용하게 된다. 이러한 연마 과정에서 용접기 헤더에 고정된 휠의 축 방향 정렬이 어긋나는 문제가 발생할 수 있고, 하부 휠을 계속해서 연마하면 직경의 감소하여 이에 따른 추가적인 보정 작업이 요구되게 된다. 그러나 작업자가 수동으로 하는 보정은 정확하지 않기 때문에 정렬 오차가 완전히 해소되지 않았고, 이로 인해 용접부 파단을 유발하는 용접 불량이 발생하는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위한 방법이 시임 용접기의 하부전극 높이보상장치 (대한민국공개특허 10-2013-0029971 (2013.03.26))에 개시되어 있다.

이에 따르면, 시임 용접기에서 하부전극의 소모에 따라서 하부전극의 높이를 자동으로 조절하기 위하여 시임 용접기의 프레임 하부에 수직으로 승강 가능하게 설치되며 상기 하부전극이 장착되는 승강브라켓과, 승강 브라켓을 승강시키기 위한 서보 모터 및 스크루 잭과, 하부전극의 하단부에 위치하며, 하부전극의 높이를 감지하는 전극 높이 감지센서와, 전극 높이 감지센서에서 감지된 하부전극의 높이 변화에 따라 서보 모터를 구동시켜 하부전극의 높이를 보상하는 제어부를 포함하여 시임 용접기의 하부전극 높이를 조절하게 된다.

그러나 이러한 방법으로는 하부전극의 높이를 조절할 수는 있지만, 연마시 발생한 축 방향 편차는 조절할 수 없는 문제점이 그대로 남아 있었다.

대한민국공개특허 10-2013-0029971 (2013.03.26)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 시임 용접기의 사용 중 발생하는 상, 하부전극의 정렬 어긋남을 해소하기 위한 시임 용접기를 제공하는 데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 시임 용접기는, 선행재와 후행재를 전기 저항 용접시키는 시임 용접기로서, 상단빔과, 하단빔과, 양단에 각각 상기 상단빔의 일단과 상기 하단빔의 일단이 연결된 수직빔을 포함하여 상기 선행재 및 상기 후행재의 상면, 하면 및 일측면을 둘러싸는 프레임, 상기 프레임을 상기 선행재 및 상기 후행재의 폭 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 수직빔에 설치된 용접기 실린더, 승강실린더를 매개로 상기 상단빔의 타단에 결합되어 승강 가능하게 설치된 상부헤더, 상기 하단빔의 타단에 이동 가능하게 설치된 하부헤더, 상기 상부헤더에 회전 가능하게 설치되되, 회전축의 축방향이 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향인 원판 형상으로 형성되어 외주면이 상기 선행재 및 상기 후행재의 상면에 접하는 상부전극, 상기 하부헤더에 회전 가능하게 설치되되, 회전축의 축방향이 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향인 원판 형상으로 형성되어 외주면이 상기 선행재 및 상기 후행재의 하면에 접하는 하부전극, 상기 하부헤더에 연결되어 상기 하부헤더를 상기 하부전극의 회전축 축방향으로 이동시키는 제1보정유닛과, 상기 하부헤더에 연결되어 상기 하부헤더를 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향에 수직한 상하 방향으로 이동시키는 제2보정유닛을 포함하는 오차수정부, 상기 상부전극과 상기 하부전극의 위치를 측정하여 상기 상부전극 및 상기 하부전극의 회전축 축방향 편차 발생을 감지하는 감지부, 상기 감지부로부터 감지 신호를 전송받아 상기 오차수정부에 작동 신호를 전송하는 제어부를 포함하고, 상기 제1보정유닛은, 상기 하단빔에 연결된 베이스레일과, 상기 베이스레일을 따라 상기 하부전극의 회전축과 평행하게 이동 가능하도록 설치된 이동블록과, 상기 베이스레일에 연결된 피니언모터와, 상기 이동블록에 연결되어 상기 피니언모터에 의해 수평운동하는 랙을 포함하며, 상기 제2보정유닛은, 상기 이동블록의 상단과 상기 하부헤더의 하단 사이에 결합되어 상기 하부헤더를 승강시키는 것을 특징으로 한다.

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상기 제2보정유닛은, 상기 하부헤더의 하면에 연결된 승강볼트와, 상기 이동블록에 연결되어 상기 승강볼트에 회전력을 부여하는 승강모터와, 상기 승강볼트와 상기 승강모터를 매개하는 웜기어를 더 포함하고, 상기 하부헤더의 하면에는 상기 승강볼트의 형상과 대응되는 나사산이 형성되며, 상기 웜기어는, 상기 승강모터의 회전력을 수평 방향에서 수직 방향으로 변환시키는 것을 특징으로 한다.

상기 하부헤더에 결합되어 상기 하부전극의 표면 형상이 일정하게 유지되도록 연마하는 드레셔를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 감지부는, 상기 상부전극의 위치를 측정하는 상부전극 측정유닛과, 상기 하부전극의 위치를 측정하는 하부전극 측정유닛과, 상기 상부전극 및 상기 하부전극의 축 방향 편차 발생을 감지하는 편차 검출유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부전극 측정유닛은, 상기 수직빔에 설치된 제1투광기와 상기 상부헤더에 설치된 제1수광기를 포함하고, 상기 하부전극 측정유닛은, 상기 수직빔에 설치된 제2투광기와 상기 하부헤더에 설치된 제2수광기를 포함하며, 상기 편차 검출유닛은, 상기 상단빔에 설치된 제3투광기와 상기 하단빔에 설치된 제3수광기를 포함하되, 각각의 상기 투광기 및 수광기는 각각 한 쌍의 발광기 및 한 쌍의 광센서로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 상부전극 측정유닛, 하부전극 측정유닛, 편차 검출유닛으로부터 편차 발생 신호를 전송받아 상기 제1,2보정유닛에 작동 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 시임 용접기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 냉연코일을 연속적으로 후속 공정에 공급하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 선행재와 후행재의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.

셋째, 시임 용접기의 전극 수명을 향상시킬 수 있다.

넷째, 시임 용접기 전극의 축방향 편차를 보정하여 용접 성능을 향상시킴으로써 용접 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 종래의 시임 용접기를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 시임 용접기를 나타낸 사시도,
도 3은 오차수정부의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 시임 용접기에 대하여 설명하기로 한다.
이하에서 언급하는 축방향은 상부전극(10) 및 하부전극(20)의 회전축의 축선 방향을 의미하고, 수직 방향은 선행재(1)및 후행재(2)의 상하 방향을 의미한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 시임 용접기는 선행재(1)와 후행재(2)를 전기 저항 용접시키는 상부전극(10)과 하부전극(20), 각각의 전극 위치를 측정하고 상부전극(10) 및 하부전극(20)의 축방향 편차 발생을 감지하는 감지부(200) 및 하부전극(20)을 이동시켜 축방향 편차를 보정하는 오차수정부(300)를 포함한다.

종래에는 상, 하부전극(20)만이 존재하였으나, 본 발명에서는 이러한 전극의 위치를 측정하는 감지부(200)와, 감지부(200)에서 측정된 전극의 위치를 바탕으로 하부전극(20)을 이동시켜 두 전극 사이에 발생한 축 방향 편차를 보정하는 오차수정부(300)를 추가하여 상, 하부전극(20)이 정확하게 맞물리도록 할 수 있는 것이다.

상단빔(110)과, 하단빔(130)과, 양단에 각각 상단빔(110)의 일단과 하단빔(130)의 일단이 연결된 수직빔(120)을 포함하여 선행재(1) 및 후행재(2)가 접합된 접합소재의 상면, 하면 및 일측면을 둘러싸는 프레임(100)을 더 포함하고, 상단빔(110)의 타단에 상부전극(10)이 연결되고, 하단빔의 타단에 오차수정부(300)가 연결되는 것이 바람직하다.

오차수정부(300)는 프레임(100)의 하단빔(130) 끝단에 설치되고, 하부전극(20)을 이동시킬 수 있다. 후술하겠지만, 오차수정부(300)는 하부전극(20)을 축 방향으로 전후진시키거나 상하로 이동시킬 수 있다. 이렇게 하부전극(20)을 이동시킴으로써 하부전극(20)을 상부전극(10)과 수직선상에서 일치시킬 수 있는 것이다.

일측면에 상부전극(10)이 연결된 상부헤더(11)와, 상단빔(110)과 상부헤더(11)를 연결하는 승강실린더(5)와, 일측면에 하부전극(20)이 연결되면서 오차수정부(300)와 연결된 하부헤더(21)와, 프레임(100)을 접합소재의 폭 방향으로 이동시킬 수 있도록 수직빔(120)에 설치된 용접기 실린더(3)를 더 포함하여, 원판 형상으로 형성된 상부전극(10) 및 하부전극(20)이 선행재(1) 및 후행재(2)의 접합부 표면에 접해 용접기 실린더(3)의 이동에 따라 접합소재상에서 회전 가능하게 설치하는 것이 바람직하다. 이때 프레임(100)의 하부를 관통하는 가이드(4)가 프레임(100)을 지지하면서 프레임(100)의 이동을 안내한다.

시임 용접이 필요할 때, 상부헤더(11)는 승강실린더(5)의 하향 이동에 연동되어 하강되고, 상부헤더(11)에 결합된 상부전극(10)이 접합면에 접촉하게 된다. 이후 용접기 실린더(3)가 프레임(100)을 접합소재의 폭 방향으로 이동시킴에 따라 상부전극(10)이 접합소재 상에 접하면서 회전하게 되고, 이에 따라 접합면이 순차적으로 전기 저항 용접되는 것이다. 접합소재의 용접이 끝나면 승강실린더(5)가 상승하여 상부전극(10)을 접합소재로부터 이탈시키면서 용접기 실린더(3)가 초기 위치로 복귀하여 다음 용접시까지 대기하게 된다.

하부헤더(21)에 결합되어 하부전극(20)의 표면을 연마하는 드레셔(23)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

반복적인 용접에 의해, 전극 표면에는 접합소재의 용융물이 잔존하거나, 전극 자체가 변형되어 형태가 바뀌는 일이 있을 수 있다. 이는 전극이 접합소재에 밀착하는 것을 방해하여 용접 효율이 떨어지고, 전류가 흐르는 양에 변화를 주기 때문에 전극의 변형을 더욱 가속화시킬 수 있다. 따라서 전극의 표면을 연마하는 드레셔(23)를 설치하여 일정한 형태를 유지시키는 것이다.

감지부(200)는, 상부전극(10)의 위치를 측정하는 상부전극 측정유닛(210)과, 하부전극(20)의 위치를 측정하는 하부전극 측정유닛(220)과, 상부전극(10) 및 하부전극(20)의 축 방향 편차 발생을 감지하는 하부전극 측정유닛(230)을 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 감지부(200)를 통해 상부전극(10)과 하부전극(20)의 축과 수직이면서 수평 방향 위치를 측정하여 두 전극의 축이 동일 수직선상에 있는지 확인하고, 상부전극(10)과 하부전극(20)의 축방향 편차를 감지하여 두 전극의 측면이 접합소재의 상하부의 같은 지점을 가압할 수 있는지 감지하는 것이다.

상부전극 측정유닛(210)은, 수직빔(120)에 설치된 제1투광기(211)와 상부헤더(11)에 설치된 제1수광기(212)를 포함하고, 하부전극 측정유닛(220)은, 수직빔(120)에 설치된 제2투광기(221)와 하부헤더(21)에 설치된 제2수광기(222)를 포함하며, 하부전극 측정유닛(230)은, 상단빔(110)에 설치된 제3투광기(231)와 하단빔(130)에 설치된 제3수광기(232)를 포함하되, 각각의 투광기 및 수광기는 각각 한 쌍의 발광기 및 한 쌍의 광센서로 형성되는 것이 바람직하다.

투광기와 수광기를 각각 2개씩 설치하여 둘 중 하나의 작동이 멈추더라도 예비적으로 측정 및 감지를 계속하여 공정을 차질없이 수행할 수 있으며, 특히 하부전극 측정유닛(230)의 경우 상부전극(10)과 하부전극(20)을 사이에 두고 양쪽으로 각각 설치된 제3투광기(231)의 두 발광기와 제3수광기(232)의 두 광센서를 통해 어느 방향으로 축 방향 편차가 발생했는지 감지할 수 있는 것이다.

오차수정부(300)는, 하부헤더(21)를 수평 방향으로 이동시키는 제1보정유닛(310)과, 하부헤더(21)를 수직 방향으로 이동시키는 제2보정유닛(320)을 포함하는 것이 바람직하다.

제1보정유닛(310)으로 감지부가 감지한 전극의 축 방향 편차를 보정하여 두 전극의 위치를 일치시키고, 드레셔(23)로 인해 지속적으로 반지름이 감소하는 것을 보정하기 위해서 제2보정유닛(320)으로 하부전극(20)의 높이를 조절하는 것이다.

도 3에 도시된 것과 같이, 제1보정유닛(310)은, 하단빔(130)에 연결된 베이스레일(315)과, 베이스레일(315)을 따라 이동 가능한 이동블록(314)과, 베이스레일(315)에 연결된 피니언모터(311)와, 이동블록(314)에 연결되어 피니언모터(311)에 의해 수평운동하는 랙(313)을 포함하고, 베이스레일(315)은 하부전극(20)의 회전축과 평행하게 이동 가능하도록 설치되며, 이동블록(314) 상단에 제2보정유닛(320)이 결합되는 것이 바람직하다.

베이스레일(315)은 하단빔(130)의 타단에 결합되어 접합소재의 이송 방향으로 길게 형성되고, 이동블록(314)이 그 위에서 전후진할 수 있도록 안내한다. 이를 위해 베이스레일(315)과 이동블록(314)은 서로 이탈되는 것이 방지될 수 있도록 요철 형상으로 결합되는 것이 바람직하다. 이동블록(314)의 일면에는 랙(313)이 결합되고, 이 랙(313)을 전후진시킬 수 있도록 피니언모터(311)가 베이스레일(315)에 결합된다. 이동블록(314)의 현재 위치를 감지하여 이동을 제어하기 위해 레일센서(316)와 핀(317)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 레일센서(316) 내부로 핀(317)이 일정 이상 삽입되면 정지 신호를 제어부(400)로 전송함으로써 이동블록(314)의 전진을 정지시킬 수 있는 것이다.

제2보정유닛(320)은, 하부헤더(21)의 하면에 연결된 승강볼트(322)와, 이동블록(314)에 연결되어 승강볼트(322)에 회전력을 부여하는 승강모터(321)와, 승강볼트(322)와 승강모터(321)를 매개하는 웜기어(323)를 더 포함하고, 하부헤더(21)의 하면에는 승강볼트(322)의 형상과 대응되는 나사산이 형성되며, 웜기어(323)는, 승강모터(321)의 회전력을 수평 방향에서 수직 방향으로 변환시키는 것이 바람직하다.

승강모터(321)를 수평 방향으로 설치하는 대신 승강볼트(322)를 직접 회전시킬 수 있도록 수직으로 설치할 수도 있으나, 소모품인 모터를 교환할 때를 고려하면 수평 방식으로 고정시키는 것이 유지관리에 더 편리하기 때문에 웜기어를 이용하여 수평으로 설치하는 것이 바람직하다.

도시되어 있지는 않으나, 하부헤더(21)의 상하 이동을 가이드하는 고정봉이 하부헤더(21)의 하면에 결합되고, 고정봉을 감쌀 수 있도록 하단빔(130) 상면에 고정홈이 형성되어, 하부헤더(21)가 승강할 때 고정봉이 고정홈 내부에서 상하로 이동함으로써 하부헤더(21)의 유동 및 회전을 방지하는 것이다.

이하에서는 감지부(200)에 의해 측정 및 감지된 결과를 통해 승강실린더(5) 및 오차수정부(300)를 작동시키는 제어부(400)에 대해 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상부전극 측정유닛(210)은 수직빔(120)과 상부헤더(11) 하면에 설치되어 승강실린더(5)가 하강할 때 제1투광기(211)에서 발생된 레이저를 제1수광기(212)로 감지하면 상부전극(10)이 정위치에 위치하였다고 판단하고 승강실린더(5)의 하강을 멈추게 된다.

하부전극 측정유닛(220)은 수직빔(120)과 하부헤더(21) 측면에 설치되어 제2투광기(221)에서 발생된 레이저를 제2수광기(222)로 감지하면 하부전극(20)이 정위치에 위치하였다고 판단하게 된다. 상부전극 측정유닛(210) 및 하부전극 측정유닛(220)은 레이저의 발생과 감지 시간을 토대로 상, 하부전극이 동일한 수직선상에 위치하는지 확인할 수 있다.

하부전극 측정유닛(230)은 상단빔(110)과 하단빔(130)에 설치되며, 레이저가 상부전극(10) 및 하부전극(20)의 원판 면 양 옆을 지나가도록 설치된다. 전극의 변형이나 마모 등으로 인해 축 방향 편차가 발생하면, 하부전극(20)이 제3투광기(231)의 두 발광기 중 하나에서 발생하는 레이저가 제3수광기(232)로 도달하는 것을 가로막고, 이것을 통해 축 방향 편차가 발생하였음을 알 수 있다. 이러한 정보를 토대로 오차수정부(300)가 동작하여 하부전극(20)을 레이저가 가로막힌 반대 방향으로 이동시켜 축 방향 편차를 보정하게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 선행재 2: 후행재
3: 용접기 실린더 4: 가이드
5: 승강실린더 10: 상부전극
11: 상부헤더 20: 하부전극
21: 하부헤더 22: 고정 플레이트
23: 드레셔 24: 드레셔 고정판
100: 프레임 110: 상단빔
120: 수직빔 130: 하단빔
200: 감지부 210: 상부전극 측정유닛
211: 제1투광기 212: 제1수광기
220: 하부전극 측정유닛 221: 제2투광기
222: 제2수광기 230: 편차 검출유닛
231: 제3투광기 232: 제3수광기
300: 오차수정부 310: 제1보정유닛
311: 피니언모터 312: 피니언
313: 랙 314: 이동블록
315: 베이스레일 316: 레일센서
317: 핀 320: 제2보정유닛
321: 승강모터 322: 승강볼트
323: 웜기어 400: 제어부

Claims

선행재와 후행재를 전기 저항 용접시키는 시임 용접기로서,
상단빔과, 하단빔과, 양단에 각각 상기 상단빔의 일단과 상기 하단빔의 일단이 연결된 수직빔을 포함하여 상기 선행재 및 상기 후행재의 상면, 하면 및 일측면을 둘러싸는 프레임;
상기 프레임을 상기 선행재 및 상기 후행재의 폭 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 수직빔에 설치된 용접기 실린더;
승강실린더를 매개로 상기 상단빔의 타단에 결합되어 승강 가능하게 설치된 상부헤더;
상기 하단빔의 타단에 이동 가능하게 설치된 하부헤더;
상기 상부헤더에 회전 가능하게 설치되되, 회전축의 축방향이 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향인 원판 형상으로 형성되어 외주면이 상기 선행재 및 상기 후행재의 상면에 접하는 상부전극;
상기 하부헤더에 회전 가능하게 설치되되, 회전축의 축방향이 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향인 원판 형상으로 형성되어 외주면이 상기 선행재 및 상기 후행재의 하면에 접하는 하부전극;
상기 하부헤더에 연결되어 상기 하부헤더를 상기 하부전극의 회전축 축방향으로 이동시키는 제1보정유닛과, 상기 하부헤더에 연결되어 상기 하부헤더를 상기 선행재 및 상기 후행재의 진행 방향에 수직한 상하 방향으로 이동시키는 제2보정유닛을 포함하는 오차수정부;
상기 상부전극과 상기 하부전극의 위치를 측정하여 상기 상부전극 및 상기 하부전극의 회전축 축방향 편차 발생을 감지하는 감지부;
상기 감지부로부터 감지 신호를 전송받아 상기 오차수정부에 작동 신호를 전송하는 제어부;를 포함하고,
상기 제1보정유닛은, 상기 하단빔에 연결된 베이스레일과, 상기 베이스레일을 따라 상기 하부전극의 회전축과 평행하게 이동 가능하도록 설치된 이동블록과, 상기 베이스레일에 연결된 피니언모터와, 상기 이동블록에 연결되어 상기 피니언모터에 의해 수평운동하는 랙을 포함하며,
상기 제2보정유닛은, 상기 이동블록의 상단과 상기 하부헤더의 하단 사이에 결합되어 상기 하부헤더를 승강시키는 것을 특징으로 하는, 시임 용접기.
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청구항 1에 있어서,
상기 제2보정유닛은, 상기 하부헤더의 하면에 연결된 승강볼트와, 상기 이동블록에 연결되어 상기 승강볼트에 회전력을 부여하는 승강모터와, 상기 승강볼트와 상기 승강모터를 매개하는 웜기어를 더 포함하고,
상기 하부헤더의 하면에는 상기 승강볼트의 형상과 대응되는 나사산이 형성되며,
상기 웜기어는, 상기 승강모터의 회전력을 수평 방향에서 수직 방향으로 변환시키는 것을 특징으로 하는, 시임 용접기.
청구항 1에 있어서,
상기 하부헤더에 결합되어 상기 하부전극의 표면 형상이 일정하게 유지되도록 연마하는 드레셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 시임 용접기.
청구항 1, 6, 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지부는, 상기 상부전극의 위치를 측정하는 상부전극 측정유닛과, 상기 하부전극의 위치를 측정하는 하부전극 측정유닛과, 상기 상부전극 및 상기 하부전극의 축 방향 편차 발생을 감지하는 편차 검출유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는, 시임 용접기.
청구항 8에 있어서,
상기 상부전극 측정유닛은, 상기 수직빔에 설치된 제1투광기와 상기 상부헤더에 설치된 제1수광기를 포함하고,
상기 하부전극 측정유닛은, 상기 수직빔에 설치된 제2투광기와 상기 하부헤더에 설치된 제2수광기를 포함하며,
상기 편차 검출유닛은, 상기 상단빔에 설치된 제3투광기와 상기 하단빔에 설치된 제3수광기를 포함하되,
각각의 상기 투광기 및 수광기는 각각 한 쌍의 발광기 및 한 쌍의 광센서로 형성되는 것을 특징으로 하는, 시임 용접기.
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는, 상기 상부전극 측정유닛, 하부전극 측정유닛, 편차 검출유닛으로부터 편차 발생 신호를 전송받아 상기 제1,2보정유닛에 작동 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는, 시임 용접기.