KR102050740B1 - 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판재의 표면에 너트를 전기용접으로 고정시키기 위한 너트용접용 하부 전극장치에 관한 것이다.
그 구성은, 중공을 갖는 전극홀더; 상기 전극홀더의 상면에 배치되고, 중앙에 상하 관통된 삽입공을 갖는 하부전극; 상기 하부전극의 삽입공에 상하 이동 가능하게 삽입된 위치결정핀; 상기 전극홀더의 중공에 상하 이동 가능하게 삽입되고, 상단부가 상기 위치결정핀을 받치며, 하단부가 상기 전극홀더의 하측으로 돌출된 승강로드; 상기 전극홀더에서 직하방향으로 떨어지는 수분, 유분 및 이물질이 닿지 않도록 측방으로 비켜 설치된 센서; 및 상기 승강로드와 상기 센서를 연결하도록 상기 전극홀더에 연결되는 케이싱 내부에 설치되는 연결수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치{Lower electrode device for bolt and nut welding}

본 발명은 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 판재의 표면에 볼트 또는 너트를 전기용접으로 고정시키기 위한 하부 전극장치에 관한 것이다.

본 발명은 자동차 제조업계에서 부품조립을 위하여 플레이트에 볼트나 너트 등을 용접으로 고정할 때에 사용되는 용접장치에 관한 것이다. 보통은 로봇 등의 자동화설비를 이용하여 볼트 또는 너트를 용접하게 된다. 그러나 볼트나 너트의 위치 오류, 볼트나 너트 자체의 불량, 이물질 개입 등으로 볼트나 너트의 부착 위치 또는 부착 높이가 정상적이지 못한 경우에는 차후 부품의 조립이 불가능하게 된다. 이 오류는 차체 조립 후 부품 장착시에 발견되므로 치명적이다.

그러므로 볼트나 너트가 판체의 정확한 위치에 세팅되어 있는지를 용접 당시에 판단할 수 있도록 하기 위한 수단이 일명 '불량너트 검출장치'라는 명칭으로 제공되어 왔다(대한민국 특허출원 제10-2002-0027448호 참조).

한편, 대한민국 특허출원 제10-2010-0035103호는 이 불량너트 검출장치에 사용되는 하부 전극장치를 제안한다.

이에 의하면, 전극 홀더관 내부에 배설(配設)되며 또한 스트로크 기구의 부세(付勢)수단에 의해 상방을 향해 부세되는 로드와, 이 로드의 상부에 배설되는 위치결정핀과, 이 위치결정핀을 출몰 자유자재로 삽통(揷通)시킬 수 있는 하부전극과, 로드의 스트로크 위치를 검출하기 위한 센서를 구비한 용접용 하부전극장치로서, 상기 부세수단은, 로드를 상방으로 부세하는 스프링과, 이 스프링의 부세력을 보조하여 로드의 수압부(pressure receiving portion)를 통해 로드를 상방으로 부세하는 가압 에어로 구성되고, 상기 스프링의 상방에는, 그 스프링의 일단측을 지지하는 스프링 수좌(spring receiving seat)가 설치되며, 상기 가압 에어는, 적어도 상기 전극 홀더관 내에 이물질이 침입하는 것을 방지하는 기능과, 스프링의 부세력을 보조하는 기능을 겸비하는 동시에, 상기 로드는, 상기 스프링 수좌의 부분을 매개로 하여 2분할되며 또한 상방의 로드는 스프링 수좌 상에 올려진 구성이 제안된다.

종래기술에 의하면 위치결정핀과 전극홀더관 사이의 공간을 통해 위로부터 오일, 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 막을 수가 없었다. 즉 상기 가압 에어만으로는 이물질 유입을 막는데 한계가 있었다. 그래서 유분, 수분 또는 미세입자가 하부에 설치된 센서의 오작동을 일으켰다.

대한민국 특허출원 제10-2010-0035103호 대한민국 특허출원 제10-2002-0027448호 일본국 특허공개 평7-100660호 일본국 특허공개 평9-295162호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 용접용 하부전극장치에 있어서, 판상에 용접을 위해 놓여진 볼트 또는 너트의 설치높이를 계측하기 위한 센서 내부로 수분, 유분 및 기타 이물질이 유입되는 것을 구조적으로 차단하여 센서의 오작동이 일어나지 않도록 하기 위한 것이다.

위와 같은 목적은, 중공을 갖는 전극홀더; 상기 전극홀더의 상면에 배치되고, 중앙에 상하 관통된 삽입공을 갖는 하부전극; 상기 하부전극의 삽입공에 상하 이동 가능하게 삽입된 위치결정핀; 상기 전극홀더의 중공에 상하 이동 가능하게 삽입되고, 상단부가 상기 위치결정핀을 받치며, 하단부가 상기 전극홀더의 하측으로 돌출된 승강로드; 상기 전극홀더에서 직하방으로 떨어지는 수분, 유분 및 이물질이 닿지 않도록 측방으로 비켜 설치된 센서; 및 상기 승강로드와 상기 센서를 연결하도록 상기 전극홀더에 연결되는 케이싱 내부에 설치되는 연결수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 전극홀더는 상기 케이싱에 결합된 실린더튜브; 상기 실린더튜브의 상측에 배치된 홀더바디; 상기 홀더바디의 상면에 결합되어 상기 하부전극을 받치는 홀더헤드; 및 상기 실린더튜브와 상기 홀더바디의 사이에 배치되어 실린더튜브와 홀더바디를 상호 절연되도록 연결하는 절연연결부재;를 포함한다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 승강로드는 상기 실린더튜브에 삽입되어 실린더튜브 내로 공급되는 공압에 의해 승강 동작하게 되는 실린더로드; 및 상기 홀더바디에 삽입되어 상기 실린더로드에 의해 승강 동작하게 되는 상부로드;를 포함한다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 연결수단은 상기 전극홀더의 측방으로 이격되게 설치되는 연결로드; 및 상기 연결로드가 상기 승강로드와 연동되어 승강되도록 상기 연결로드와 상기 승강로드를 연결하는 링크부재를 포함한다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 승강로드의 하단부에는 수나사가 형성되고, 상기 링크부재에는 상기 수나사가 체결되는 암나사와 상기 연결로드가 삽입되는 결합공이 형성되며, 상기 승강로드와 상기 링크부재의 사이에는 상기 링크부재와 접하도록 상기 수나사에 체결되어 수나사의 풀림을 방지하는 로크너트가 구비된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 전극홀더의 하측으로 돌출된 상기 승강로드의 하부에는 승강로드(400)의 상승 시 상기 전극홀더 또는 상기 케이싱에 걸리어 승강로드의 상승 구간을 제한하게 되는 스토퍼가 형성되되, 상기 스토퍼는 상기 승강로드의 하부를 따라 상하 활주 가능하게 끼워진 슬리브 형상으로 이루어져 상기 로크너트의 상측으로 노출된 상기 수나사를 감싸도록 설치된다.

본 발명에 따르면, 센서가 전극홀더의 측방으로 이격되게 배치되어 연결수단 및 승강로드에 의해 위치결정핀의 높이를 계측하게 됨으로써, 위치결정핀과 전극홀더 사이의 공간으로 유입된 오일, 먼지 등의 이물질에 의해 센서의 오작동이 일어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치의 사시도.
도 2는 도 1에서 케이싱이 개방된 상태를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치에서 전극홀더 부위에 대한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치에서 케이싱의 내부를 도시한 정면도.
도 6은 도 5에서 승강로드가 하강한 상태를 도시한 정면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치는 전극홀더(100), 하부전극(200), 위치결정핀(300), 승강로드(400), 센서(500), 연결수단(600) 및 케이싱(700)을 포함하여 구성되며, 이 구성들에 대해 구체적으로 설명한다.

상기 전극홀더(100)는 중공을 갖는 통 형상으로 된 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 실린더튜브(110); 상기 실린더튜브(110)의 상측에 배치된 홀더바디(120); 상기 홀더바디(120)의 상면에 결합된 홀더헤드(130); 및 상기 실린더튜브(110)와 상기 홀더바디(120)의 사이에 배치되어 실린더튜브(110)와 홀더바디(120)를 상호 절연되도록 연결하는 절연연결부재(140);를 포함하여 이루어진다.

실린더튜브(110)는 케이싱(700)에 결합된다. 실린더튜브(110)는 후술될 실린더로드(410)와 함께 공압실린더를 이루게 된다.

홀더바디(120)는 기다란 통 형상으로 이루어져 실린더튜브(110)와 일직선상에 놓이게 배치된다.

홀더헤드(130)는 홀더바디(120)의 상면에 결합되어 하부전극(200)을 받치게 된다. 홀더헤드(130)에는 내부로 압축공기를 공급하기 위한 급기포트(150)가 구비된다. 상기 급기포트(150)를 통해 홀더헤드(130)의 내부로 공급된 압축공기는 하부전극(200)과 위치결정핀(300) 사이의 틈을 통해 외부로 토출됨으로써 하부전극(200)과 위치결정핀(300) 사이의 틈으로 이물질이 유입되는 것을 방지하게 된다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만 홀더헤드(130)는 이에 장착된 하부전극(200)의 냉각을 위하여 워터재킷(water jacket)과 같은 구조를 가질 수 있다. 즉, 홀더헤드(130)에는 냉각수가 흐르는 수로와, 상기 수로의 양단부에 각각 연결되는 급수포트와 배수포트가 형성될 수 있다.

절연연결부재(140)는 실린더튜브(110)의 상단부와 홀더바디(120)의 하단부를 감싸 이들을 연결하게 된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 절연연결부재(140)의 내측 하부에 실린더튜브(110)의 상단부가 삽입 결합되고, 내측 상부에 홀더바디(120)의 하단부가 삽입 결합된다. 이때 절연연결부재(140)와 홀더바디(120) 간에 기밀성이 확보될 수 있도록 홀더바디(120)의 하단부 외측에는 오링(121)이 끼워질 수 있다.

절연연결부재(140)는 표면을 양극 산화처리(Anodizing)한 알루미늄 소재를 이용함으로써 실린더튜브(110)와 홀더바디(120)를 상호 전기적으로 절연되도록 하면서도 견고하게 연결할 수 있다. 이 절연연결부재(140)에 의하여, 하부전극(200)으로 공급된 전류가 실린더튜브(110) 측으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 절연연결부재(140)로 사용되는 소재는 상기 양극 산화처리한 알루미늄 외에도 실린더튜브(110)와 홀더바디(120)를 상호 전기적으로 절연되도록 연결할 수 있는 다양한 소재가 적용될 수 있을 것이다.

상기 하부전극(200)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 전극홀더(100)의 상면에 배치된다. 하부전극(200)은 나사결합 방식에 의해 전극홀더(100)의 홀더헤드(130)에 직접 결합될 수 있다. 하부전극(200)의 중앙에는 전극홀더(100)의 중공과 통하도록 상하 관통된 삽입공(210)이 형성된다.

상기 위치결정핀(300)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하부전극(200)의 삽입공(210)에 상하 이동 가능하게 삽입된다. 위치결정핀(300)은 상부가 하부전극(200)의 상측으로 돌출되며, 이 돌출된 상부에는 판재(P)에 너트(N)를 용접할 때에 판재(P)에 놓인 너트(N)의 내측으로 진입하게 되는 삽입부(310)가 형성된다. 또한, 상기 삽입부(310)의 하부에는 하측을 향하여 직경이 확장되는 구조의 걸림부(320)가 형성된다. 상기 걸림부(320)는 삽입부(310)가 너트(N)의 내측으로 일정 구간 진입하면 너트(N)의 하면에 걸리어 삽입부(310)가 너트(N)의 내측으로 진입하는 구간을 제한하게 된다.

한편, 도 2의 [가]에 도시된 바와 같이 위치결정핀(300)은 볼트(B)의 수나사를 삽입할 수 있는 끼움공(330)을 갖는 구조로 구비될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 위치결정핀(300)은 너트용 및 볼트용으로 구비될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 하부 전극장치는 너트용 위치결정핀(300)과 볼트용 위치결정핀(300)을 교체 장착함으로써 판재(P)에 너트를 용접하거나 판재(P)에 볼트를 용접하는 것 모두에 사용될 수 있다.

상기 승강로드(400)는 도 3에 도시된 바와 같이 기다란 봉 형상으로 이루어져 전극홀더(100)의 중공에 상하 이동 가능하게 삽입된다. 승강로드(400)는 상단부가 위치결정핀(300)을 받치게 되고, 하단부가 전극홀더(100)의 하측으로 돌출된다.

도시된 바에 의하면, 승강로드(400)는 상기 실린더튜브(110)에 삽입된 실린더로드(410); 및 상기 홀더바디(120)에 삽입된 상부로드(420);를 포함하여 이루어진다.

실린더로드(410)는 실린더튜브(110) 내에 설치된 피스톤(미도시)에 결합되며, 이에 따라 실린더튜브(110) 내로 공급되는 공압에 의해 승강 동작하게 된다. 도시된 바와 같이 실린더로드(410)는 실린더튜브(110)의 상측 및 하측으로 돌출되게 구비된다. 결국, 본 발명의 실시예에서 상기 실린더튜브(110)와 실린더로드(410)는 상기 절연연결부재(140)의 하부에 공지의 양로드형 실린더를 결합함으로써 구비할 수 있다.

상부로드(420)는 상기 실린더로드(410)와 연동되게 설치되어 실린더로드(410)에 의해 승강 동작하게 된다. 상부로드(420)는 다양한 방식으로 실린더로드(410)와 연동되게 설치될 수 있다. 예로, 도 4의 (가)에 도시된 바와 같이 상부로드(420)의 하면에는 암나사(421)가 형성되고 실린더로드(410)의 상단부에는 수나사(411)가 형성되어, 상부로드(420)와 실린더로드(410)가 상호 나사결합될 수 있다. 그리고 도 4의 (나)에 도시된 바와 같이, 상부로드(420)는 실린더로드(410)의 상면에 단순히 얹혀짐으로써 실린더로드(410)와 연동될 수 있다. 이때, 실린더로드(410)의 상단부에 수나사(411)가 형성되어 있을 경우에는 상기 수나사(411)에 캡(412)을 씌우고, 이 캡(412)의 상면을 평탄하게 하여 상부로드(420)를 올려놓음으로써 상부로드(420)가 실린더로드(410)에 의해 안정적으로 승강 동작되게 할 수 있다.

결국, 본 발명에서 상기 승강로드(400)는 실린더튜브(110) 내로 공급되는 공압에 의해 승강 동작되도록 구비됨으로써, 볼트(B) 또는 너트(N)의 용접과정에서 필요에 따라 위치결정핀(300)을 상승 또는 하강시킬 수 있다. 예를 들어, 판재(P)를 용접기에 투입하고자 할 때에 위치결정핀(300)을 하강시켜 하부전극(200)의 상측으로 비(非)돌출되게 함으로써 판재(P)를 위치결정핀(300)의 간섭없이 용이하게 투입할 수 있을 것이다.

한편, 전극홀더(100)의 하측으로 돌출된 승강로드(400)의 하부에는 승강로드(400)의 상승 시 전극홀더(100) 또는 케이싱(700)에 걸리어 승강로드(400)의 상승 구간을 제한하게 되는 스토퍼(440)가 형성될 수 있다. 스토퍼(440)는 승강로드(400)의 하부를 따라 상하 활주 가능하게 끼워진 슬리브(sleeve) 형상으로 이루어지며, 후술될 링크부재(620) 또는 로크너트(630)에 의해 받쳐지게 된다.

상기 센서(500)는 위치결정핀(300)의 높이를 계측하기 위한 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전극홀더(100)의 측방으로 이격되게 설치된다. 전극홀더(100)의 측방에 배치된 센서(500)는 상기 승강로드(400)와 후술될 연결수단(600)을 통하여 위치결정핀(300)의 높이를 계측하게 된다.

센서(500)의 실시예로서는 가동 레버(510)의 위치 변화를 전기저항의 변화로 바꾸어 출력하는 포텐셔미터(potentiometer)를 적용하되, 특히 직선변위를 전기저항의 변화로 바꾸어 출력하는 리니어 포텐셔미터(linear potentiometer)로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 센서(500)로서 전술한 포텐셔미터에 한정되지 아니한다. 즉, 레버의 변위에 따라 전기저항을 변화시키는 포텐셔미터 대신에 레버의 변위에 따라 자기장 값이 변화하는 것을 측정하여 대상의 위치를 구하는 방식의 자기 센서가 적용될 수도 있으며, 이외에도 광센서, 레이저센서, 저항 센서 등 다양한 종류의 변위센서가 적용될 수 있을 것이다.

본 발명의 핵심은 센서(500)를 전극홀더(100)의 측방으로 비켜 설치함으로써, 전극홀더(100)에서 직하방향으로 떨어지는 수분, 유분 및 이물질이 센서(500) 및 이 센서(500)에 닿는 것을 구조적으로 차단하는 것에 있다. 이러한 점을 감안할 때에, 본 발명의 실시예에서 센서(500)의 위치는 이물질이 떨어지게 되는 전극홀더(100)의 하측 주변을 벗어나기만 하면 될 것이며, 따라서 센서(500)의 위치에 대한 권리범위는 도시된 바와 같이 전극홀더(100)의 측방에 전극홀더(100)와 마주하는 높이에 배치된 것은 물론, 전극홀더(100)의 측방 상측 또는 전극홀더(100)의 측방 하측에 배치된 것까지에 미친다고 해석하여야 할 것이다.

상기 연결수단(600)은 승강로드(400)와 센서(500)를 연결하도록 설치된 것으로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 전극홀더(100)의 측방으로 이격되게 설치된 연결로드(610), 그리고 상기 연결로드(610)가 상기 승강로드(400)와 연동되어 승강되도록 상기 연결로드(610)와 상기 승강로드(400)를 연결하는 링크부재(620)를 포함한다.

연결로드(610)는 상하로 기다랗게 연장된 봉으로 이루어진다. 연결로드(610)는 상부가 센서(500)에 연결되고, 하부가 링크부재(620)에 결합된다.

링크부재(620)는 대략 'ㄴ'형상의 블록으로 이루어진다. 링크부재(620)와 승강로드(400)는 나사결합 방식에 의해 상호 연결될 수 있다. 이를 위하여, 승강로드(400)의 하단부에는 수나사(430)가 형성되고, 링크부재(620)의 일측에는 상기 수나사(430)가 체결되는 암나사(621)가 형성된다. 이와 같은 결합 방식에 의하면, 승강로드(400)를 회전시켜 암나사(621)에 체결된 수나사(430)를 풀거나 조임으로써 연결수단(600)의 높이를 조정할 수 있다.

승강로드(400)와 링크부재(620)의 사이에는 링크부재(620)와 접하도록 수나사(430)에 체결되어 수나사(430)의 풀림을 방지하는 로크너트(630)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 스토퍼(440)는 상기 로크너트(630)의 상면에 얹혀지게 설치되는데, 이에 따라 스토퍼(440)는 로크너트(630)의 상측으로 노출된 수나사(430)를 감싸도록 설치됨으로써 전극홀더(100)에서 직하방향으로 떨어지는 수분, 유분 및 이물질이 수나사(430)와 로크너트(630)의 사이로 유입되어 로크너트(630)의 풀림 및 조임이 곤란해지는 것을 방지하게 된다.

링크부재(620)의 타측에는 연결로드(610)가 삽입되는 결합공(622)이 형성된다. 연결로드(610)는 그 하단부가 상기 결합공(622)에 삽입된 상태에서, 연결로드(610)를 가압하도록 링크부재(620)에 체결된 세트스크루(set screw)에 의해 링크부재(620)에 고정된다. 이때, 링크부재(620)는 결합공(622)의 주위가 상방으로 돌출되어 다른 곳보다 두껍게 형성될 수 있다. 이에 의하면, 연결로드(610)가 링크부재(620)에 깊이 삽입되어 안정적으로 고정될 수 있다.

상기 케이싱(700)은 전극홀더(100)의 하측으로 돌출된 승강로드(400)의 하부, 센서(500), 연결수단(600)을 수용하기 위한 것으로서, 전극홀더(100)의 하부에 결합된다. 도시된 바와 같이 케이싱(700)은 내부에 제1공간부(S1)를 갖는 제1케이싱부(710)와, 상기 제1케이싱부(710)의 상측에 배치되고 내부에 제2공간부(S2)를 갖는 제2케이싱부(720)를 포함한다. 도시된 바에 의하면, 케이싱(700)은 상기 제1케이싱부(710)와 제2케이싱부(720)가 상호 일체로 연결되되, 내부 공간을 가로지르는 격벽(730)에 의해 구획된 구조로 이루어진다. 그러나 케이싱(700)은 필요에 따라 제1케이싱부(710)와 제2케이싱부(720)가 각각 독립적으로 구비된 구조로 이루어질 수도 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 케이싱(700)의 전면에는 도어(740)가 개폐 가능하게 장착될 수 있다. 그리고 제1케이싱부(710)의 하면에는 제1공간부(S1)로 유입된 이물질이 하측으로 배출될 수 있도록 하는 개구부(711)가 형성될 수 있다.

도시된 바에 의하면, 제1케이싱부(710)의 상면 일측은 전극홀더(100)와 결합되고, 제1케이싱부(710)의 상면 타측은 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2)를 구획하는 격벽(730)으로써의 기능을 하게 된다. 그리고 제1케이싱(710)의 제1공간부(S1)에 상기 승강로드(400)의 하부와, 상기 링크부재(620)가 수용되고, 제2케이싱(720)의 제2공간부(S2)에 상기 센서(500)와, 이 센서(500)에 연결된 PCB(1000)가 수용된다. 상기 PCB(1000)에 이물질이 묻을 경우 저항 값이 변화하여 오작동을 일으키게 됨으로써, 본 발명의 하부 전극장치는 PCB(1000)를 센서(500)와 함께 제2공간부(S2)에 배치하여 전극홀더(100)의 측방으로 비켜 설치되도록 함으로써 PCB(1000)의 오염을 방지할 수 있도록 구성된다.

연결로드(610)는 하부가 제1공간부(S1)에 배치되고 상부가 격벽(730)을 관통하여 제2공간부(S2)에 배치된다.

결국, 케이싱(700)은 전극홀더(100)의 하측에 배치된 부품들이 수용되는 제1공간부(S1)와, 센서(500) 및 PCB(1000)가 수용되는 제2공간부(S2)가 구획되도록 형성됨으로써, 위치결정핀(300)과 전극홀더(100) 사이의 공간으로 유입된 후 제1공간부(S1)로 떨어진 오일, 먼지 등의 이물질 또는 실린더로드(410)가 승강 동작함에 따라 발생되는 미세먼지나 실린더로드(410)에서 흘러내리는 윤활유 등이 센서(500) 및 PCB(1000)가 수용된 제2공간부(S2)로 유입되는 것을 방지할 수 있게 구비된다.

한편, 도시된 바와 같이 케이싱(700)의 제2공간부(S2)에는 격벽(730)의 상면에 놓이도록 설치된 지지블록(800)이 구비될 수 있다. 이때 연결로드(610)는 격벽(730)과 지지블록(800)을 함께 관통하도록 설치되어 승강 동작하게 된다. 결국, 지지블록(800)은 연결로드(610)가 안정적으로 승강 동작할 수 있도록 연결로드(610)를 지지하게 된다.

또한, 지지블록(800)에는 연결로드(610)가 더욱 안정적으로 승강 동작할 수 있도록 하기 위한 가이드(900)가 삽입될 수 있다. 가이드(900)는 상하로 기다랗게 연장된 봉으로 이루어져 연결로드(610)의 측방으로 이격되게 설치된다. 가이드(900)는 하부가 링크부재(620)에 결합되고, 상부가 격벽(730)을 관통하여 지지블록(800)의 내부에 활주 가능하게 삽입된다. 결국, 가이드(900)는 연결로드(610)와 함께 승강 동작되면서 연결로드(610)와 링크부재(620)를 흔들리지 않게 지지하게 되고, 따라서 센서(500)에 의해 위치결정핀(300)의 높이가 정교하게 측정될 수 있게 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 의한 너트용접용 하부 전극장치에 의하면, 판재(P)에 너트(N)를 용접할 때에 판재(P)에 놓인 너트(N)의 내측으로 위치결정핀(300)이 진입하게 되고, 이때 위치결정핀(300)의 위치가 승강로드(400)와 연결수단(600)을 통하여 센서(500)에 의해 계측됨으로써 너트(N)가 판재(P)의 정확한 위치에 세팅되었는지를 판별할 수 있다. 그리고 본 발명에 따르면, 상기 센서(500) 및 PCB(1000)가 전극홀더(100)의 측방으로 이격되게 배치된 상태에서 승강로드(400)와 연결수단(600)에 의해 위치결정핀(300)의 높이를 계측하게 됨으로써, 위치결정핀(300)과 전극홀더(100) 사이의 공간으로 유입된 오일, 먼지 등의 이물질 또는 실린더로드(410)가 승강 동작함에 따라 발생되는 미세먼지나 실린더로드(410)에서 흘러내리는 윤활유 등에 의해 센서(500)의 오작동이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

100 : 전극홀더 110 : 실린더튜브
120 : 홀더바디 121 : 오링
130 : 홀더헤드 140 : 절연연결부재
150 : 급기포트 200 : 하부전극
210 : 삽입공 300 : 위치결정핀
310 : 삽입부 320 : 걸림부
400 : 승강로드 410 : 실린더로드
411 : 수나사 412 : 캡
420 : 상부로드 421 : 암나사
430 : 수나사 440 : 스토퍼
500 : 센서 510 : 레버
600 : 연결수단 610 : 연결로드
620 : 링크부재 621 : 암나사
622 : 결합공 630 : 로크너트
700 : 케이싱 710 : 제1케이싱부
711 : 개구부 720 : 제2케이싱부
730 : 격벽 740 : 도어
800 : 지지블록 900 : 가이드
1000 : PCB

Claims (6)

1. 중공을 갖는 전극홀더(100);
   상기 전극홀더(100)의 상면에 배치되고, 중앙에 상하 관통된 삽입공(210)을 갖는 하부전극(200);
   상기 하부전극(200)의 삽입공(210)에 상하 이동 가능하게 삽입된 위치결정핀(300);
   상기 전극홀더(100)의 중공에 상하 이동 가능하게 삽입되고, 상단부가 상기 위치결정핀(300)을 받치며, 하단부가 상기 전극홀더(100)의 하측으로 돌출된 승강로드(400);
   상기 전극홀더(100)에서 직하방향으로 떨어지는 수분, 유분 및 이물질이 닿지 않도록 측방으로 비켜서 설치된 센서(500); 및
   상기 승강로드(400)와 상기 센서(500)를 연결하도록 상기 전극홀더(100)에 연결되는 케이싱(700) 내부에 설치되는 연결수단(600);을 포함하되,
   상기 전극홀더(100)는
   상기 케이싱(700)에 결합된 실린더튜브(110);
   상기 실린더튜브(110)의 상측에 배치된 홀더바디(120);
   상기 홀더바디(120)의 상면에 결합되어 상기 하부전극(200)을 받치는 홀더헤드(130); 및
   상기 실린더튜브(110)와 상기 홀더바디(120)의 사이에 배치되어 실린더튜브(110)와 홀더바디(120)를 상호 절연되도록 연결하는 절연연결부재(140);를 포함하고,
   상기 승강로드(400)는
   상기 실린더튜브(110)에 삽입되어 실린더튜브(110) 내로 공급되는 공압에 의해 승강 동작하게 되는 실린더로드(410); 및
   상기 홀더바디(120)에 삽입되어 상기 실린더로드(410)에 의해 승강 동작하게 되는 상부로드(420);를 포함하며,
   상기 센서(500)는 가동 레버(510)의 직선변위를 전기저항의 변화로 바꾸어 출력하는 리니어 포텐셔미터로 이루어지고,
   상기 연결수단(600)은
   상기 전극홀더(100)의 측방으로 이격되게 설치되는 연결로드(610); 및
   상기 연결로드(610)가 상기 승강로드(400)와 연동되어 승강되도록 상기 연결로드(610)와 상기 승강로드(400)를 연결하는 링크부재(620)를 포함하며,
   상기 승강로드(400)의 하단부에는 수나사(430)가 형성되고,
   상기 링크부재(620)에는 상기 수나사(430)가 체결되는 암나사(621)와 상기 연결로드(610)가 삽입되는 결합공(622)이 형성되며,
   상기 승강로드(400)와 상기 링크부재(620)의 사이에는 상기 링크부재(620)와 접하도록 상기 수나사(430)에 체결되어 수나사(430)의 풀림을 방지하는 로크너트(630)가 구비되고,
   상기 전극홀더(100)의 하측으로 돌출된 상기 승강로드(400)의 하부에는 승강로드(400)의 상승 시 상기 전극홀더(100) 또는 상기 케이싱(700)에 걸리어 승강로드(400)의 상승 구간을 제한하게 되는 스토퍼(440)가 형성되되, 상기 스토퍼(440)는 상기 승강로드(400)의 하부를 따라 상하 활주 가능하게 끼워진 슬리브 형상으로 이루어져 상기 로크너트(630)의 상측으로 노출된 상기 수나사(430)를 감싸도록 설치되며,
   상기 케이싱(700)은
   내부에 상기 승강로드(400)의 하부와 상기 링크부재(620)가 수용되는 제1공간부(S1)를 갖는 제1케이싱부(710);
   상기 제1케이싱부(710)의 상측에 배치되고, 내부에 상기 센서(500)가 수용되는 제2공간부(S2)를 갖는 제2케이싱부(720); 및
   상기 제1공간부(S1)와 상기 제2공간부(S2)를 구획하는 격벽(730);을 포함하고,
   상기 제2공간부(S2)에는 상기 격벽(730)의 상면에 놓이는 지지블록(800)이 설치되며,
   상기 연결로드(610)는 하부가 상기 링크부재(620)에 결합되고 상부가 상기 격벽(730)과 상기 지지블록(800)을 관통하여 상기 센서(500)에 연결되고,
   상기 케이싱(700)에는 상기 연결로드(610)의 측방으로 이격되게 설치된 것으로서, 하부가 상기 링크부재(620)에 결합되고 상부가 상기 격벽(730)을 관통하여 상기 지지블록(800)의 내부에 활주 가능하게 삽입된 가이드(900)가 설치된 것을 특징으로 하는 볼트 및 너트 용접용 하부 전극장치.
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