KR101847803B1 - 정치식 용접장치 - Google Patents

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Abstract

정치식 용접장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 정치식 용접장치는: 용접건 바디; 용접건 바디에 고정되는 용접팁; 용접건 바디에 이동 가능하게 설치되고, 용접팁을 드레싱하는 용접팁 드레싱부; 및 용접팁 드레싱부가 용접팁을 드레싱한 후 용접팁의 조도를 검사하는 용접팁 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정치식 용접장치{PEDESTAL SPOT WELDING APPARATUS}
본 발명은 정치식 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접팁의 상태를 검사하여 용접 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 정치식 용접장치에 관한 것이다.
일반적으로 정치식 용접장치는 용접팁이 용접건 바디에 고정되고, 로봇이 용접 소재를 이동시키면서 용접을 수행한다. 정치식 용접장치의 용접팁에는 용접 소재를 용접하는 동안에 그을음이나 용융물질이 부착된다. 용접팁에 부착된 그을음이나 용융물질은 드레싱부에 의해 드레싱된다. 용접팁이 드레싱된 후에 새로운 용접 소재를 용접한다.
그러나, 종래의 정치식 용접장치는 용접팁이 드레싱부에 의해 드레싱된 후 새로운 용접 소재를 용접하므로, 용접 소재에 용접 불량이 확인되기 이전에는 용접팁의 상태를 확인할 수 없다. 따라서, 용접 소재의 용접 불량을 미연에 방지하기 어렵다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1212827호(2012. 12. 10 등록, 발명의 명칭: 저항 스폿 용접기)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 용접팁의 상태를 검사하여 용접 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 정치식 용접장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 정치식 용접장치는: 용접건 바디; 상기 용접건 바디에 고정되는 용접팁; 상기 용접건 바디에 이동 가능하게 설치되고, 상기 용접팁을 드레싱하는 용접팁 드레싱부; 및 상기 용접팁 드레싱부가 상기 용접팁을 드레싱한 후 상기 용접팁의 조도를 검사하는 용접팁 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 용접팁은 상기 용접건 바디에 서로 마주보도록 설치될 수 있다.
상기 용접팁 드레싱부는 상기 용접건 바디에 이동 가능하게 설치되는 드레싱암; 및 상기 드레싱암에 배치되고, 상기 드레싱암이 이동됨에 따라 상기 용접팁에 대응되는 위치로 이동된 후 상기 용접팁을 드레싱하는 팁 드레셔를 포함할 수 있다.
상기 드레싱암은 상기 용접건 바디의 일측에 회전 가능하게 설치되는 제1 드레싱암; 및 상기 제1 드레싱암의 일측에서 상기 제1 드레싱암과 수직하게 연장되고, 상기 팁 드레셔가 돌출되게 설치되는 제2 드레싱암을 포함할 수 있다.
상기 용접팁 검사부는 베이스에 이동 가능하게 설치되는 로봇암; 상기 로봇암에 의해 상기 용접팁 측으로 이동되도록 상기 로봇암에 설치되는 이동부재; 및 상기 이동부재에 배치되고, 상기 용접팁의 조도를 측정하는 조도 측정부를 포함할 수 있다.
상기 조도 측정부는 상기 용접팁에 조사된 레이저가 반사될 때에 반사되는 레이저의 조도를 측정하는 컬러 센서부일 수 있다.
본 발명에 따르면, 용접팁이 용접팁 드레싱부에 의해 드레싱된 후에 용접팁 검사부가 용접팁의 조도를 측정하므로, 용접팁의 상태가 용접 소재의 용접 불량이 발생되기 이전에 확인될 수 있다. 따라서, 용접 소재의 용접 불량률을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 용접건 바디부와 용접팁 드레싱부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 용접팁 드레싱부가 용접팁을 드레싱하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 용접팁 드레싱부가 용접팁을 드레싱하는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 컬러 센서부가 용접팁의 조도를 측정하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 정치식 용접장치의 일 실시예를 설명한다. 정치식 용접장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 용접건 바디부와 용접팁 드레싱부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치는 용접건 바디(110), 용접팁(120), 용접팁 드레싱부(130) 및 용접팁 검사부(140)를 포함한다.
용접건 바디(110)에는 일측으로 연장되는 한 쌍의 고정암(113)이 형성된다. 한 쌍의 고정암(113)은 일정 간격 이격되도록 설치된다.
용접팁(120)은 용접건 바디(110)에 고정된다. 이때, 용접팁(120)은 고정암(113)의 단부에 배치된다. 용접팁(120)은 용접건 바디(110)에 서로 마주보도록 설치된다. 용접팁(120)의 단부는 용접 소재가 통과할 수 있도록 일정 거리 이격된다. 용접팁(120)은 상하방향으로 나란하게 배치된다. 하나의 용접팁(120)에는 양극이 공급되고, 나머지 용접팁(120)에는 음극이 공급된다. 용접팁(120)이 용접건 바디(110)에 고정되므로, 용접 소재가 이송 로봇(미도시)에 의해 이동되면서 용접된다.
용접팁 드레싱부(130)는 용접건 바디(110)에 이동 가능하게 설치되고, 용접팁(120)을 드레싱한다. 용접팁 드레싱부(130)가 용접팁(120)을 드레싱하므로, 용접 소재에 부착되는 그을음이나 용융물질이 용접팁(120)으로부터 제거될 수 있다. 따라서, 용접 소재가 깨끗하게 연마될 수 있다.
용접팁 드레싱부(130)는 드레싱암(131)과 팁 드레셔(135)를 포함한다. 드레싱암(131)은 용접건 바디(110)에 이동 가능하게 설치된다. 팁 드레셔(135)는 드레싱암(131)에 배치되고, 드레싱암(131)이 이동됨에 따라 용접팁(120)에 대응되는 위치로 이동된 후 용접팁(120)을 드레싱한다. 팁 드레셔(135)가 드레싱암(131)이 이동됨에 따라 용접팁(120)에 대응되는 위치로 이동되므로, 팁 드레셔(135)가 용접팁(120)을 자동으로 드레싱할 수 있다. 팁 드레셔(135)는 블레이드(미도시)가 회전됨에 따라 용접팁(120)의 표면을 연마한다. 팁 드레셔(135)가 용접팁(120)의 표면을 연마하므로, 용접팁(120)의 표면 조도가 향상된다.
드레싱암(131)은 제1 드레싱암(132)과 제2 드레싱암(133)을 포함한다. 제1 드레싱암(132)은 용접건 바디(110)의 일측에 회전 가능하게 설치된다. 이때, 제1 드레싱암(132)의 단부는 회전축(134)을 중심으로 회전된다. 제2 드레싱암(133)은 제1 드레싱암(132)의 일측에서 제1 드레싱암(132)과 수직하게 연장되고, 제2 드레싱암(133)에는 팁 드레셔(135)가 돌출되게 설치된다. 이때, 팁 드레셔(135)는 제2 드레싱암(133)과 수직하고, 제1 드레싱암(132)과 평행하게 설치된다. 제1 드레싱암(132)과 제2 드레싱압(133)이 수직하게 배치되므로, 제1 드레싱암(132)이 90° 정도 회전됨에 따라 팁 드레셔(135)가 용접팁(120)에 대응되는 위치로 이동될 수 있다.
용접팁 검사부(140)는 용접팁 드레싱부(130)가 용접팁(120)을 드레싱한 후 용접팁(120)의 조도를 검사한다. 용접팁 검사부(140)가 용접팁(120) 드레싱 후 용접팁(120)의 조도를 검사하므로, 용접팁(120)의 조도에 따라 용접팁(120)이 팁 드레셔(135)에 의해 깨끗하게 드레싱되었는지를 판단할 수 있다. 따라서, 용접팁(120)에 이물질이 묻은 상태에서 용접팁(120)이 용접 소재를 용접하는 것을 방지할 수 있으므로, 용접 소재에서 용접 불량이 발생되기 이전에 용접팁(120)의 상태를 미리 확인할 수 있다. 따라서, 용접 소재의 불량률을 감소시킬 수 있다.
용접팁 검사부(140)는 로봇암(143), 이동부재(145) 및 조도 측정부(147)를 포함한다. 로봇암(143)은 베이스(141)에 이동 가능하게 설치된다. 로봇암(143)은 복수의 축을 중심으로 회전되는 다관절 로봇이다. 이동부재(145)는 로봇암(143)에 의해 용접팁(120) 측으로 이동되도록 로봇암(143)에 설치된다. 이동부재(145)는 다양한 형태로 형성된다. 조도 측정부(147)는 이동부재(145)에 배치되고, 용접팁(120)의 조도를 측정한다.
조도 측정부(147)가 용접팁(120)이 드레싱된 후에 용접팁(120) 단부의 조도를 측정하므로, 용접팁(120)이 기준 조도 이상으로 드레싱되었는지를 판단할 수 있다. 용접팁(120)의 조도가 기준 조도 이상이면, 용접팁(120)이 새로운 용접 소재를 용접하도록 한다. 또한, 용접팁(120)의 조도가 기준 조도 미만이면, 드레싱암(131)이 이동되어 용접팁(120)을 다시 드레싱한다.
조도 측정부(147)는 용접팁(120)에 조사된 레이저가 반사될 때에 반사되는 레이저의 조도를 측정하는 컬러 센서부이다. 컬러 센서부가 용접팁(120)의 단부에 레이저를 조사하고, 용접팁(120)의 조도에 따라 레이저의 반사율이 달라진다. 용접팁(120)의 조도가 증가될수록 표면이 매끄러워지므로, 레이저의 반사율이 증가된다. 용접팁(120)의 조도가 감소될수록 표면이 거칠어지므로, 레이저의 반사율이 감소된다. 따라서, 컬러 센서부는 레이저의 반사율을 측정함에 의해 용접팁(120)의 조도를 측정할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 용접팁 드레싱부가 용접팁을 드레싱하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 용접팁 드레싱부가 용접팁을 드레싱하는 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정치식 용접장치에서 컬러 센서부가 용접팁의 조도를 측정하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 용접 소재가 이동 로봇(미도시)에 의해 용접팁(120) 사이로 이동된다. 용접팁(120)에 전원이 공급되고, 용접 소재가 이동 로봇에 의해 이동되면서 용접된다. 용접 소재의 용접이 완료되면, 용접팁(120)에 전원 공급이 차단된다. 이동 로봇이 용접 소재를 적재 장소나 후속 공정으로 이송한다.
용접팁 드레싱부(130)의 드레싱암(131)이 회전됨에 따라 팁 드레셔(135)가 용접팁(120) 사이로 이동된다. 팁 드레셔(135)가 용접팁(120) 사이에 이동된 후 팁 드레셔(135)가 용접팁(120)에 접촉되도록 이동된다. 팁 드레셔(135)의 블레이드가 회전됨에 따라 용접팁(120)의 단부가 연마된다. 용접팁(120)의 단부가 연마됨에 따라 용접팁(120)에 부착된 그을음이나 용융물질이 제거된다. 따라서, 용접팁(120)의 단부의 표면 조도가 증가된다. 드레싱암(131)이 원위치로 회전됨에 따라 팁 드레셔(135)가 용접팁(120)에서 벗어난다.
로봇암(143)이 구동됨에 따라 이동부재(145)가 용접팁(120) 측으로 이동된다. 이때, 로봇암(143)은 조도 측정부(147)가 용접팁(120) 사이로 위치되도록 이동된다. 로봇암(143)은 제어부(미도시)에 미리 입력된 좌표값에 따라 이동된다. 조도 측정부(147)가 용접팁(120) 사이로 이동된 후 조도 측정부(147)에서 용접팁(120)의 단부로 레이저를 조사한다. 조도 측정부(147)는 용접팁(120)의 단부에서 반사되는 레이저를 측정한다. 이때, 용접팁(120) 단부의 조도가 증가될수록 용접팁(120) 단부의 표면이 매끄러워지므로, 용접팁(120) 단부의 조도가 증가될수록 레이저의 반사율이 증가된다.
조도 측정부(147)에서 측정된 용접팁(120)의 조도값이 제어부에 전달된다. 제어부는 조도 측정부(147)에서 측정된 조도값이 기준 조도 이상이라고 판단되면, 용접팁(120)이 용접하는 것을 허용한다. 반면, 조도 측정부(147)에서 측정된 조도값이 기준 조도 미만이라고 판단되면, 팁 드레셔(135)가 용접팁(120)으로 다시 이동되어 용접팁(120)을 다시 드레싱하도록 제어한다. 따라서, 용접팁(120)이 기준 조도 이상일 경우에만 용접을 수행하므로, 용접팁(120)의 드레싱 불량에 의해 용접 소재의 용접 불량이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
용접팁(120)이 다시 드레싱된 후 조도 측정부(147)가 용접팁(120) 사이로 다시 이동된다. 이어, 조도 측정부(147)가 용접팁(120)의 단부로 레이저를 조사한다. 조도 측정부(147)는 용접팁(120)의 단부에서 반사되는 레이저를 다시 측정한다. 용접팁(120)의 조도가 기준 조도 이상이라고 판단되면, 용접팁(120)이 용접을 수행하도록 제어한다. 반면, 용접팁(120)의 조도가 기준 조도 미만이라고 판단되면, 용접팁(120)을 새로운 것으로 교체할 수 있다.
상기와 같이, 용접팁(120)이 용접팁 드레싱부(130)에 의해 드레싱된 후에 용접팁 검사부(140)가 용접팁(120)의 조도를 측정하므로, 용접 소재의 용접 불량이 발생되기 이전에 용접팁(120)의 상태를 확인할 수 있다. 따라서, 용접 소재의 용접 불량률을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110: 용접건 바디 113: 고정암
120: 용접팁 130: 용접팁 드레싱부
131: 드레싱암 132: 제1 드레싱암
133: 제2 드레싱암 134: 회전축
140: 용접팁 검사부 141: 베이스
143: 로봇암 145: 이동부재
147: 조도 측정부

Claims (6)

  1. 용접건 바디;
    상기 용접건 바디에 고정되는 용접팁;
    상기 용접건 바디에 이동 가능하게 설치되고, 상기 용접팁을 드레싱하는 용접팁 드레싱부; 및
    상기 용접팁 드레싱부가 상기 용접팁을 드레싱한 후 상기 용접팁의 조도를 검사하는 용접팁 검사부를 포함하고,
    상기 용접팁 드레싱부는,
    상기 용접건 바디에 이동 가능하게 설치되는 드레싱암; 및
    상기 드레싱암에 배치되고, 상기 드레싱암이 이동됨에 따라 상기 용접팁에 대응되는 위치로 이동된 후 상기 용접팁을 드레싱하는 팁 드레셔를 포함하며,
    상기 드레싱암은,
    상기 용접건 바디의 일측에 회전 가능하게 설치되는 제1 드레싱암; 및
    상기 제1 드레싱암의 일측에서 상기 제1 드레싱암과 수직하게 연장되고, 상기 팁 드레셔가 돌출되게 설치되는 제2 드레싱암을 포함하고,
    상기 팁 드레셔는 상기 제2 드레싱암과 수직하고, 상기 제1 드레싱암과 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 정치식 용접장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 용접팁은 상기 용접건 바디에 서로 마주보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 정치식 용접장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 용접팁 검사부는,
    베이스에 이동 가능하게 설치되는 로봇암;
    상기 로봇암에 의해 상기 용접팁 측으로 이동되도록 상기 로봇암에 설치되는 이동부재; 및
    상기 이동부재에 배치되고, 상기 용접팁의 조도를 측정하는 조도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정치식 용접장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 조도 측정부는 상기 용접팁에 조사된 레이저가 반사될 때에 반사되는 레이저의 조도를 측정하는 컬러 센서부인 것을 특징으로 하는 정치식 용접장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3893332B2 (ja) * 2002-08-20 2007-03-14 株式会社キョクトー チップドレッサ
KR101216192B1 (ko) * 2012-07-31 2012-12-28 이승해 스폿 용접 건의 용접 팁 교환장치

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