KR102428391B1 - 스폿 용접용 전극 분리장치 - Google Patents

Abstract

콤팩트하고 또한 구조가 복잡하지 않으며, 게다가 저비용의 스폿 용접용 전극 분리장치를 제공한다. 구동유닛(5)의 구동 동작에 의해, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 상대 위치 관계(R1)로부터 일방측으로 상대 회전하면, 감합부(嵌合部, 6c)의 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 그립(gfip)체(8)가 일방측으로 회전 동작을 하여서 클로(claw)부(8c)가 분리 작업 공간(S1)에 세팅된 전극(10)에 접촉 가능하게 분리 작업 공간(S1)으로 전진하는 한편, 제 1 회전체 (6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 상대 위치 관계(R2)로부터 타방측으로 상대 회전하면, 감합부(6c)의 돌기(8d)로의 타방측으로 미는 동작에 의해 그립체(8)가 타방측으로 회전 동작을 하여 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)에 세팅된 전극(10)에 접촉 가능하도록 분리 작업 공간(S1)으로 전진하도록 구성되는다.

Description

스폿 용접용 전극 분리장치

본 발명은, 예를 들어 자동차 생산라인에서 사용하는 스폿 용접용 전극 분리장치에 관한 것이다.

종래부터 스폿 용접용 용접 건(gun)에는, 가는 막대형을 이루는 생크(shank)가 건 본체에 나사로 연결되고, 생크 선단(先端)에는 용접 대상물에 대하여 가압과 통전(通電)을 수행하는 전극이 감합(嵌合)에 의해 장착되고 있다. 이 스폿 용접용의 전극은, 용접 품질을 안정시키기 위해 정기적으로 교환할 필요가 있고, 교환 작업 시에는 전극이 생크 선단에 견고하게 감합되어 있으므로, 전극 분리장치를 이용해서 전극을 그 중심축 둘레에 회전시키면서 생크 선단으로부터 분리하는 것이 일반적이다.

그런데, 전극의 분리 작업을 할 경우, 건 본체에 대한 생크의 나사 퇴출 방향으로 전극을 회전시키면, 전극이 생크에서 빠지지 않고 생크가 건 본체로부터 빠져버릴 우려가 있다. 따라서, 한 쌍의 대향하는 전극으로 용접 대상물을 끼워 넣고 스폿 용접을 수행하는 용접 건에 있어서, 분리 기구(mechanism)부가 한쪽으로만 회전하는 전극 분리장치를 사용하여 각 생크 선단으로부터 전극을 분리할 경우에는, 각 생크가 건 본체에서 빠지지 않도록 하기 위해 전극 분리장치에 있어서 분리 기구부의 회전방향이 건 본체에 대한 생크의 나사 진행 방향을 따르도록, 각 전극에 대하여 용접 건이나 혹은 전극 분리장치의 자세를 변경하면서 각 전극의 분리 작업을 차례로 수행할 필요가 있어, 각 전극의 분리 작업에 많은 시간이 소비된다는 문제가 있었다.

이를 회피하기 위해, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 전극 분리장치는, 대향하는 한 쌍의 전극의 분리 작업을 수행할 경우, 용접 건 및 전극 분리장치의 자세를 크게 변경할 필요가 없는 구조로 되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1의 전극 분리장치는, 분리 작업 공간의 중앙에 회전축심이 설정된 서로 상대 회전이 가능한 고리형의 제 1 회전체 및 제 2 회전체를 갖추고, 제 1 회전체의 내방에 제 2 회전체가 배치되어 있다. 제 1 회전체의 내주면에 있어서 한쪽의 개구측 절반에는, 제 1 노치(notch) 오목부가 회전축심을 중심으로 한 둘레 방향으로 등간격으로 3 개 형성되고, 각 제 1 노치 오목부는 제 1 회전체의 역회전 방향으로 나아감에 따라 점차 바닥부가 얕아지는 형상을 이루고 있다. 한편, 제 1 회전체의 내주면에 있어서 다른쪽의 개구측 절반에는, 제 2 노치(notch) 오목부가 회전축심을 중심으로 한 둘레 방향으로 등간격으로 3 개 형성되고, 각 제 2 노치 오목부는 제 1 회전체의 정회전 방향으로 나아감에 따라 점차 바닥부가 얕아지는 형상을 이루고 있다. 제 2 회전체의 각 제 1 노치 오목부에 대응하는 위치에는, 그립(grip)체가 되는 제 1 회전 롤러를 회전 가능하게 또한 탈락 불가능하게 수용하는 제 1 롤러 수용부가 각각 형성되는 한편, 제 2 회전체의 각 제 2 노치 오목부에 대응하는 위치에는, 그립체가 되는 제 2 회전 롤러를 회전 가능하게 또한 탈락 불가능하게 수용하는 제 2 롤러 수용부가 각각 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 회전 롤러는, 제 1 및 제 2 롤러 수용부에 있어서 각각 제 2 회전체의 지름 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고 전극 분리 공간에 있어서 각 제 1 회전 롤러 사이에 한쪽의 전극을 세팅한 상태에서 제 1 회전체를 제 2 회전체에 대하여 상대적으로 정회전 방향으로 회전시키면, 각 제 1 회전 롤러가 각 제 1 노치 오목부를 따라 이동함과 더불어 해당 각 제 1 노치 오목부에 밀려서 분리 작업 공간 측으로 이동하여 전극을 끼워 넣고, 추가적인 제 1 회전체의 정회전 방향의 회전 동작으로 전극을 제 2 회전체와 함께 회전시켜서 생크 선단으로부터 분리하게 되어 있다. 그 후, 전극 분리 공간에 있어서 각 제 2 회전 롤러 사이에 다른쪽의 전극을 세팅한 상태에서 제 1 회전체를 제 2 회전체에 대하여 상대적으로 역회전 방향으로 회전시키면, 각 제 2 회전 롤러가 각 제 2 노치 오목부를 따라 이동함과 더불어 해당 각 제 2 노치 오목부에 밀려서 분리 작업 공간 측으로 이동하여 전극을 끼워 넣고, 추가적인 제 1 회전체의 역회전 방향의 회전 동작으로 전극을 제 2 회전체와 한께 회전시켜서 생크 선단으로부터 분리하게 되어 있다. 이와 같이, 특허문헌 1의 전극 분리장치에서는, 용접 건 및 전극 분리장치의 자세를 크게 바꾸지 않고 한 쌍의 전극을 용접 건으로부터 차례로 분리할 수 있게 되어 있다.

국제공개 제 2015/118573호

그러나, 특허문헌 1의 전극 분리장치는, 각 제 1 회전 롤러로 구성되는 그립(grip)체군과 각 제 2 회전 롤러로 구성되는 그립체군이 회전축심을 따라 이간(離間)된 배치로 되어 있기 때문에, 장치가 회전축심을 따르는 방향으로 대형화되어 버려 넓은 설치 공간이 필요하게 된다.

또한, 분리하는 전극마다 전용의 그립체군이 필요하게 되므로, 부품 개수가 많아져서 구조가 복잡해질 뿐만 아니라, 부품 비용이 늘어난다는 문제도 있다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 콤팩트하고 또한 구조가 복잡하지 않으면서 게다가 저비용의 스폿 용접용 전극 분리장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 그립(grip)체가 회전축심 둘레에 고리형으로 일렬로 늘어서는 하나의 그립(grip)체군에 의해 제 1 및 제 2 회전체를 일방측 또는 타방측 어느 방향으로 회전시켜도 전극을 분리할 수 있도록 고안한 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 스폿 용접용 건(gun)의 생크(shank) 선단(先端)에 장착된 전극을 상기 생크 선단으로부터 분리하는 스폿 용접용 전극 분리장치에 있어서, 다음과 같은 해결수단을 강구하였다.

즉, 제 1 발명에서는, 분리 작업 공간의 중앙에 회전축심이 설정되고, 복수의 감합부(嵌合部)를 상기 회전축심 둘레에 등간격으로 갖는 제 1 회전체와, 해당 제 1 회전체에 대하여 상기 회전축심 둘레에 서로 상대 회전 가능하게 구성된 제 2 회전체, 상기 제 1 및 제 2 회전체의 적어도 한쪽을 회전구동시키는 구동유닛 및 상기 각 감합부에 각각 대응하는 위치에 배치되고 또한 상기 회전축심과 동일 방향으로 연장하는 회전축 둘레에 회전 동작이 가능하도록 상기 제 2 회전체에 축으로 지지되고, 선단에 클로(craw)부가 형성되는 한편, 베이스부가 대응하는 상기 감합부에 유감(遊嵌)되는 복수의 그립체를 갖추고, 상기 구동유닛의 구동 동작에 의해 상기 제 1 및 제 2 회전체가 제 1 상대 위치 관계로부터 일방측으로 상대 회전하면, 상기 감합부의 상기 베이스부로의 일방측으로 미는 동작에 의해 상기 그립체가 일방측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간에 세팅된 상기 전극에 접촉 가능하게 상기 분리 작업 공간으로 전진하는 한편, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 제 2 상대 위치 관계로부터 타방측으로 상대 회전하면, 상기 감합부의 상기 베이스부로의 타방측으로 미는 동작에 의해 상기 그립체가 타방측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간에 세팅된 상기 전극에 접촉 가능하게 상기 분리 작업 공간으로 전진하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 2 발명에서는, 제 1 발명에 있어서 상기 제 1 및 제 2 상대 위치 관계는 상기 제 1 및 제 2 회전체의 위치 관계가 상이한 상대 위치 관계로 되어 있으며, 상기 클로부는 상기 그립체에 하나가 형성되고, 상기 제 1 회전체가 상기 제 1 상대 위치 관계로부터 상기 제 2 상대 위치 관계가 될 때까지 상기 제 1 및 제 2 회전체가 일방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 일반측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간으로부터 빠져 나가는 한편, 상기 제 1 회전체가 상기 제 2 상대 위치 관계로부터 상기 제 1 상대 위치가 될 때까지 상기 제 1 및 제 2 회전체가 타방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 타방측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간으로부터 빠져 나가도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 3 발명에서는, 제 1 발명에 있어서 상기 제 1 및 제 2 상대 위치 관계는, 상기 제 1 및 제 2 회전체의 위치 관계가 동일한 상대 위치 관계로 되어 있고, 상기 클로부는 상기 회전축심을 중심으로 한 둘레 방향으로 이간(離間)되어 한 쌍 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 상기 상대 위치 관계로부터 일방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 일반측으로 회전 동작을 하여 상기 한쪽의 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진하는 한편, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 상기 상대 위치 관계로부터 타방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 타방측으로 회전 동작을 하여 상기 다른쪽의 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 4 발명에서는, 제 1 내지 제 3 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 구동유닛은 선단이 상기 제 1 회전체에 접속된 제 1 피스톤 로드를 가지며, 해당 제 1 피스톤 로드의 신장(伸長) 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 일방측으로 회전시키는 한편, 상기 제 1 피스톤 로드의 수축 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 타방측으로 회전시키는 제 1 유압 실린더와, 상기 회전축심을 따라 이동 가능한 브레이크체 및 해당 브레이크체를 상기 제 2 회전체 측에 힘을 밀어 붙여서 해당 제 2 회전체에 슬라이딩 접촉이 가능하게 접촉시키는 바이어싱(biasing) 수단을 갖는 브레이크 기구(mechanism)를 갖추고 있는 것을 특징으로 한다.

제 5 발명에서는, 제 4 발명에 있어서, 상기 제 2 회전체에는 바깥쪽 측방으로 연장하는 연장부가 설치되고, 상기 제 2 회전체의 바깥쪽 측방에는 상기 연장부를 검출 가능한 검출 센서가 설치되며, 상기 제 2 회전체는 상기 제 1 및 제 2 회전체가 제 1 및 제 2 상대 위치 관계일 때, 상기 연장부가 상기 검출 센서에 대응하는 위치가 되어 있고, 일방측 또는 타방측으로 회전하여 상기 전극을 상기 생크 선단으로부터 분리한 상태에서 상기 연장부가 상기 검출 센서에 대응하지 않는 위치가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 6 발명에서는, 제 1 내지 제 3 발명 중 어느 하나에 기재된 발명에 있어서, 상기 구동유닛은 선단이 상기 제 1 회전체에 접속된 제 1 피스톤 로드를 가지며, 해당 제 1 피스톤 로드의 신장 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 일방측으로 회전시키는 한편, 상기 제 1 피스톤 로드의 수축 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 타방측 방향으로 회전시키는 제 1 유압 실린더와, 선단이 상기 제 2 회전체에 접속된 제 2 피스톤 로드를 가지고 또한 신축시의 힘이 상기 제 1 유압 실린더보다 작게 설정되고, 상기 제 2 피스톤 로드의 수축 동작에 의해 상기 제 2 회전체를 일방측으로 회전시키는 한편, 상기 제 2 피스톤 로드의 신장 동작에 의해 상기 제 2 회전체를 타방측으로 회전시키는 제 2 유압 실린더를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 회전체를 일방측으로 상대 회전시킬 때, 상기 제 1 및 제 2 피스톤 로드가 함께 신장하도록 상기 제 1 및 제 2 유압 실린더를 작동시키는 한편, 상기 제 1 및 제 2 회전체를 타방측으로 상대 회전시킬 때, 상기 제 1 및 제 2 피스톤 로드가 함께 수축하도록 상기 제 1 및 제 2 유압 실린더를 작동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제 1 발명에서는, 제 1 및 제 2 회전체가 제 1 상대 위치 관계에 있어서 생크(shank) 선단(先端)에 장착된 전극을 분리 작업 공간에 세팅한 후, 제 1 및 제 2 회전체를 일방측으로 상대 회전시키면, 각 그립(grip)체의 클로(craw)부가 분리 작업 공간으로 전진하여 전극을 끼워 넣는다. 그 상태에서 제 1 회전체를 일방측으로 더 회전시키면, 제 2 회전체가 함께 일방측으로 회전하여 생크 선단에 대하여 전극이 틀어져서 해당 전극이 생크 선단으로부터 분리되게 된다. 한편, 제 1 및 제 2 회전체가 제 2 상대 위치 관계에 있어서 생크 선단에 장착된 전극을 분리 작업 공간에 세팅한 후, 제 1 및 제 2 회전체를 타방측으로 상대 회전시키면, 각 그립체의 클로부가 분리 작업 공간으로 전진하여 전극을 끼워 넣는다. 그 상태에서 제 1 회전체를 타방측으로 더 회전시키면, 제 2 회전체가 함께 타방측으로 회전하여 생크 선단에 대하여 전극이 틀어져서 해당 전극이 생크 선단으로부터 분리되게 된다. 이와 같이, 생크에 대하여 전극을 일방측 또는 타방측 어느 방향으로 회전시켜도 생크로부터 분리할 수 있게 된다. 따라서, 전극의 분리 작업 시에 있어서 생크에 대한 전극의 회전방향을 건 본체에 생크를 장착하는 방향의 반대쪽으로 설정할 수 있으므로, 생크가 건 본체로부터 본의 아니게 빠져 버리는 일을 회피할 수 있다. 또한, 전극을 분리하기 위한 복수의 그립체가 회전축심 둘레에 일렬 밖에 늘어서 있지 않으며, 특허문헌 1과 같이 회전축심을 따르는 방향으로 복수의 그립체군이 형성되어 있지 않으므로, 장치를 회전축심을 따르는 방향으로 콤팩트하게 만들 수 있다. 이와 더불어, 장치에는 회전축심을 중심으로 한 둘레 방향으로 복수의 그립체가 일렬로 늘어서는 하나의 그립체군 밖에 없고, 특허문헌 1과 같이 전극을 그립하는 부분이 분리되는 전극마다 전용으로 형성되어 있지 않기 때문에, 부품 개수를 적게 하여 간단한 구조로 만들 수 있어, 부품 비용을 낮게 억제할 수 있다.

제 2 발명에서는, 그립체에 형성된 하나의 클로부가 제 1 및 제 2 회전체를 일방측으로 회전시킬 때뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 회전체를 타방측으로 회전시킬 때에도 전극을 끼워 넣는 데에 사용되게 된다. 따라서, 각 그립체를 심플한 구조로 만들 수 있어, 부품 비용을 줄일 수 있다.

제 3 발명에서는, 제 1 및 제 2 회전체를 일방측으로 회전시켜서 전극을 생크 선단으로부터 분리할 때와, 제 1 및 제 2 회전체를 타방측으로 회전시켜서 전극을 생크 선단으로부터 분리할 때에 있어서, 하나의 그립체의 상이한 클로부로 각각 전극을 끼워 넣게 된다. 따라서, 전극의 분리 작업을 반복할 경우에 그립체의 각 클로부에 가해지는 부하를 반반으로 나눌 수 있어, 클로부의 파손이 발생하기 어려운 장치로 만들 수 있다.

제 4 발명에서는, 제 2 회전체에 대하여 회전축심 방향으로 가해진 각 바이어싱(biasing) 수단의 밀어 붙이는 힘에 의해 제 1 회전체보다도 제 2 회전체가 회전축심 둘레에 회전하기 어려워진다. 따라서, 제 1 피스톤 로드를 신장시키면 제 1 회전체는 제 2 회전체에 대하여 일방측으로 회전하는 한편, 제 1 피스톤 로드를 수축시키면 제 1 회전체는 제 2 회전체에 대하여 타방측으로 회전하게 되고, 구동원 하나로 제 1 및 제 2 회전체를 서로 상대적으로 회전시켜 각 그립체를 회전시켜서 전극을 그립하거나, 혹은 전극을 해방시키는 일이 가능하게 되므로, 저비용의 장치로 만들 수 있다.

제 5 발명에서는, 제 2 회전체가 제 1 회전체와 함께 일방측으로 회전할 때, 전극을 생크 선단에 대하여 일방측으로 틀어서 해당 생크 선단으로부터 분리함과 동시에, 연장부가 검출 센서에 대응하지 않는 위치가 된다. 한편, 제 2 회전체가 제 1 회전체와 함께 타방측으로 회전할 때, 전극을 생크 선단에 대하여 타방측으로 틀어서 해당 생크 선단으로부터 분리함과 동시에, 연장부가 검출 센서에 대응하지 않는 위치가 된다. 이와 같이, 생크 선단에 대한 전극의 회전방향과 상관없이 검출 센서가 연장부를 검출하는지 여부를 가지고 전극이 생크 선단으로부터 분리되었는지 여부를 알 수 있다.

제 6 발명에서는, 제 1 및 제 2 피스톤 로드 각각을 신축시킴으로써 제 1 및 제 2 회전체가 서로 상대적으로 회전하게 되므로, 각 그립체를 회전 동작 시켜서 전극을 그립하거나 혹은 잔극을 해방할 수 있다. 또한, 생크로부터 전극을 분리할때, 전극을 분리 작업 공간에 세팅한 상태에서 제 1 및 제 2 피스톤 로드를 함께 신장 또는 수축시키려고 하면, 제 1 및 제 2 회전체에 상대적인 회전방향의 힘이 가해져서 각 그립체가 전극을 그립함과 더불어, 제 2 피스톤 로드의 신축시의 힘이 제 1 피스톤 로드보다 작기 때문에, 제 1 피스톤 로드가 제 2 피스톤 로드의 신축하고자 하는 힘을 능가하여 신장 또는 수축하게 된다. 따라서, 전극이 각 그립체에 견고하게 그립된 상태에서 제 1 및 제 2 회전체가 일체로 회전하게 되므로, 전극을 생크 선단으로부터 확실하게 분리할 수 있다. 이와 같이, 제 1 및 제 2 회전체의 상대 회전 동작 및 일체 회전 동작을 2 개의 유압 실린더의 각 피스톤 로드의 신축 동작만으로 수행할 수 있게 되므로, 장치를 저비용의 부품으로 구성할 수 있어, 장치의 비용을 더욱 낮출 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 스폿 용접용 전극 분리장치의 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 스폿 용접용 전극 분리장치의 분해 사시도이다.
도 3은, 도 1의 III-III 선의 단면도이다.
도 4는, 도 3 이후, 한쪽의 전극을 생크(shank) 선단(先端)으로부터 분리하는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 5는, 도 4 이후, 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리한 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 6은, 도 5 이후, 각 구성부품이 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환되기 시작한 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 7은, 도 6 이후, 각 구성부품이 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환되고 있는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 8은, 도 7 이후, 각 구성부품이 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환되고 있는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 9는, 도 8 이후, 각 구성부품이 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환된 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 10은, 도 9 이후, 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 11은, 도 10 이후, 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리한 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 12는, 도 11 이후, 각 구성부품이 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환되기 시작한 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 13은, 도 12 이후, 각 구성부품이 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환되고 있는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 14는, 도 13 이후, 각 구성부품이 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환되고 있는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 15는, 도 14 이후, 각 구성부품이 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 위한 초기 배치로 전환된 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 16은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 도 1 상당도이다.
도 17은, 도 16의 XVII-XVII 선의 단면도이다.
도 18은, 도 17 이후, 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 19는, 도 18 이후, 한쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리한 직후의 상태를 나타내는 도이다.
도 20은, 도 19 이후, 한쪽의 전극을 전극 분리 공간으로부터 제거하고, 그 후 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하기 직전의 상태를 나타내는 도이다.
도 21은, 도 20 이후, 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리하는 도중의 상태를 나타내는 도이다.
도 22는, 도 21 이후, 다른쪽의 전극을 생크 선단으로부터 분리한 직후의 상태를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 여기서, 이하의 바람직한 실시형태의 설명은 본질적으로 예시에 불과하다.

《발명의 제 1 실시형태》

도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 스폿 용접용 전극 분리장치(1)를 나타낸다. 해당 전극 분리장치(1)는 자동차 생산라인의 반송통로(R) 측방에 배치되고, 산업용 로봇의 암(arm) 선단(先端)에 장착된 스폿 용접 건(G)에 있어서 대향하는 한 쌍의 생크(shank, G1) 선단에 장착된 각 전극(10)을 분리하는 전극 분리 작업을 수행하게 된다.

전극 분리장치(1)는, 평면으로 보아 대략 직사각형을 이루는 두께를 갖는 판상의 케이싱(2)을 갖추고, 해당 케이싱(2)의 라인 반송 방향 상류측에 있어서 반송통로(R) 측 상면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 평면으로 보아 대략 직사각형을 이루는 상측 관통구멍(2a)이 케이싱(2) 내부로 연통(連通)하도록 형성된다.

케이싱(2) 상면의 상측 관통구멍(2a) 둘레에는, 4 개의 나사구멍(20)이 소정의 간격을 두고 형성된다.

케이싱(2) 하면의 상측 관통구멍(2a)에 대응하는 곳에는, 하측 관통구멍(2b)이 케이싱(2) 내부로 연통하도록 형성되고, 도 3에 나타내는 바와 같이 상측 관통구멍(2a)과 하측 관통구멍(2b) 사이에 전극(10)의 분리 작업을 수행하는 위치가 되는 분리 작업 공간(S1)이 설정된다.

케이싱(2) 내부에는, 해당 케이싱(2)의 대략 중앙부분에 위치한 회전동작 규제 벽부(2c)를 경계로 반송통로(R) 측의 수용 공간(S2)과 반송통로(R)의 반대쪽 수용 공간(S3)이 형성되고, 수용 공간(S2)과 수용 공간(S3)은 라인 반송 방향 상류측과 하류측 각각에 있어서 연결되어 있다.

분리 작업 공간(S1)은, 수용 공간(S2)에 있어서 라인 반송 방향 상류측에 설정되며, 케이싱(2)의 반송통로(R)의 반대쪽 단부(端部)에는, 수용 공간(S3)에 연통하는 연통구멍(2d)이 형성된다.

또한, 케이싱(2) 하면의 수용 공간(S3)에 대응하는 부분의 라인 반송 방향 상류측에는, 검출 센서(21)가 장착된다.

케이싱(2)의 라인 반송 방향 하류측에 있어서 반송통로(R)의 반대쪽 단부에는, 압축에어의 공급과 배출에 의해 구동하는 제 1 유압 실린더(3)가 장착된다.

해당 제 1 유압 실린더(3)는, 해당 제 1 유압 실린더(3)의 제 1 피스톤 로드(3a)가 라인 반송 방향과 교차하는 수평방향으로 연장하는 자세로 되어 있고, 해당 제 1 피스톤 로드(3a)는 연통구멍(2d)을 개재하여 케이싱(2) 내부를 향해 신축하게 된다.

수용 공간(S2)에는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 연장하는 회전축심(C1)이 분리 작업 공간(S1) 중앙에 설정된 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 설치된다.

해당 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)는, 회전축심(C1) 둘레에 서로 상대 회전 가능하도록 구성된다.

제 1 회전체(6)는, 중심선이 회전축심(C1)에 일치하는 링부(6a)와, 해당 링부(6a)의 바깥 주연부로부터 라인 반송 방향 하류측을 향해 연장하는 대형 레버부(6b)를 갖추고, 해당 대형 레버부(6b)의 연장 단부는 연결부재(11)를 개재하여 제 1 피스톤 로드(3a)의 선단에 접속된다.

링부(6a)는, 회전축심(C1) 둘레에 회전 가능하게 케이싱(2) 내면에 상하 한 쌍의 고리형 베어링(12)에 의해 지지되고, 제 1 피스톤 로드(3a)의 신장 동작으로 대형 레버부(6b)가 일방측으로 회전 동작을 함으로써 일방측(X1 방향)으로 회전하는 한편, 제 1 피스톤 로드(3a)의 수축 동작으로 대형 레버부(6b)가 타방측으로 회전 동작을 함으로써 타방측(X2 방향)으로 회전하게 된다.

대형 레버부(6b)는, 일방측으로 회전 동작을 한 경우, 도 5에 나타내는 바와 같이 케이싱(2)의 반송통로(R) 측의 벽부(2e)에 접촉하여 더 이상 회전 동작을 하지 않도록 되어 있다.

한편, 대형 레버부(6b)는, 타방측으로 회전 동작을 한 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이 회전동작 규제 벽부(2c)에 접촉하여 더 이상 회전 동작을 하지 않도록 되어 있다.

링부(6a)에는, 해당 링부(6a)의 안쪽에 개방되는 오목형을 이루는 4 개의 감합부(嵌合部, 6c)가 회전축심(C1) 둘레에 등간격으로 형성된다.

제 2 회전체(7)는, 제 1 회전체(6)의 상측과 하측에 각각 위치한 판상의 상측체(7a) 및 하측체(7b)를 갖춘다.

상측체(7a)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 원판형상을 이루고, 그 중앙에는 분리 작업 공간(S1)에 대응하는 원형상의 관통구멍(7e)이 형성된다.

한편, 하측체(7b)는, 중심선이 회전축심(C1)에 일치하는 원판부(7c)와, 해당 원판부(7c)의 바깥 주연부로부터 반송통로(R)의 반대쪽을 향해 연장하는 연장부(7d)를 갖춘다.

해당 연장부(7d)의 연장 끝단에는, 회전축심(C1) 둘레의 둘레 방향을 따라 연장하는 선단부(7g)가 설치되고, 검출 센서(21)는 선단부(7g)를 검출 가능하게 된다.

원판부(7c)의 중앙에는, 분리 작업 공간(S1)에 대응하는 원형상의 관통구멍(7f)이 형성되고, 해당 관통구멍(7e)과 관통구멍(7f) 사이에 대응하는 공간이 분리 작업 공간(S1)이다.

그리고, 도 3, 도 6 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 대형 레버부(6b)가 회전동작 규제 벽부(2c)에 접근한 상태의 제 1 회전체(6)의 위치와, 선단부(7g)의 일단이 검출 센서(21)에 대응하는 제 2 회전체(7)의 위치가 한쪽(하측)의 전극(10)의 분리 작업을 시작하는 제 1 분리 개시 위치(P1)이고, 해당 제 1 분리 개시 위치(P1)에 있어서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 상대 위치 관계가 본 발명의 제 1 상대 위치 관계(R1)가 된다.

또한, 도 9 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 대형 레버부(6b)가 벽부(2e)에 접근한 상태의 제 1 회전체(6)의 위치와, 선단부(7g)의 타단이 검출 센서(21)에 대응하는 제 2 회전체(7)의 위치가 다른쪽(상측)의 전극(10)의 분리 작업을 시작하는 제 2 분리 개시 위치(P2)이고, 해당 제 2 분리 개시 위치(P2)에 있어서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 상대 위치 관계가 본 발명의 제 2 상대 위치 관계(R2)가 된다.

즉, 제 1 실시형태에 있어서 제 1 상대 위치 관계(R1) 및 제 2 상대 위치 관계(R2)는, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 위치 관계가 상이한 상대 위치 관계가 된다.

또한, 제 2 회전체(7)는, 제 1 및 제 2 회전체(6, 7)가 제 1 및 제 2 상대 위치 관계(R1, R2)인 경우, 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하는 위치가 된다.

링부(6a) 내방에서 또한 상측체(7a)와 원판부(7c) 사이에는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 4 개의 그립체(8)로 이루어지는 그립체군(80)이 배치되고, 각 그립체(8)는 각 감합부(6c)에 각각 대응하는 위치에 설치된다.

각 그립체(8)의 대략 중앙에는, 삽입 관통구멍(8a)이 형성되고, 해당 삽입 관통구멍(8a)에는 회전축심(C1)과 동일 방향으로 연장하는 회전축(8b)이 삽입 관통된다.

회전축(8b)의 각 단부는, 상측체(7a)와 원판부(7c)에 각각 고정되고, 그립체(8)는 회전축(8b) 둘레에 회전 동작이 가능하도록 제 2 회전체(7)에 축으로 지지된다.

그립체(8)의 선단에는, 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1) 측에 돌출 설치되고, 그립체(8)에 있어서 클로부(8c) 양 측방에는 전극(10)의 외주면에 대응하도록 완만하게 만곡하는 만곡면(8e)이 한 쌍 형성된다.

한편, 그립체(8)의 베이스부 측 중앙에는, 분리 작업 공간(S1)의 반대쪽에 돌출하는 돌기(8d)(베이스부)가 형성되고, 해당 돌기(8d)는 대응하는 감합부(6c)에 유감(遊嵌)된다.

또한, 그립체(8)에 있어서 돌기(8d)의 양 측방에는 해당 돌기(8d)로부터 떨어짐에 따라 점차 이간(離間)되도록 경사지는 한 쌍의 경사면(8f)이 돌기(8d)에 연속적으로 형성된다.

그리고, 도 6 내지 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 상대 위치 관계(R1)에 있어서 일방측으로 상대 회전하면, 즉 제 1 회전체(6)가 제 2 회전체(7)에 대하여 일방측으로 상대적으로 회전함으로써, 감합부(6c)의 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 그립체(8)가 일방측으로 회전 동작을 하여 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 된다.

한편, 도 12 내지 도 15에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 상대 위치 관계(R2)에 있어서 타방측으로 상대 회전하면, 즉 제 1 회전체(6)가 제 2 회전체(7)에 대하여 타방측으로 상대적으로 회전함으로써, 감합부(6c)의 돌기(8d)로의 타방측으로 미는 동작에 의해 그립체(8)가 타방측으로 회전 동작을 하여 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 된다.

케이싱(2)의 각 나사구멍(20)에는, 브레이크 기구(mechanism)(22)가 장착되고, 해당 브레이크 기구(22)와 제 1 유압 실린더(3)가 본 발명의 제 1 실시형태의 구동 유닛(5)을 구성한다.

브레이크 기구(22)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 회전축심(C1)을 따르도록 이동 가능한 원기둥형을 이루는 브레이크체(22a)와, 나사구멍(20)에 나사 결합되는 나사(22b) 및 브레이크체(22a)와 나사(22b) 사이에 설치되고 브레이크체(22a)를 제 2 회전체(7) 측에 힘을 밀어 붙여서 해당 제 2 회전체(7)에 슬라이딩 접촉이 가능하도록 접촉시키는 코일 스프링(22c, 바이어싱(biasing) 수단)을 갖추고, 나사(22b)의 죄이는 양을 바꿈으로써, 코일 스프링(22c)의 밀어 붙이는 힘을 변경할 수 있게 된다.

제 1 유압 실린더(3) 및 검출 센서(21)에는, 제 1 유압 실린더(3)를 제어하는 제어부(9)가 접속된다.

제어부(9)는, 제 1 유압 실린더(3)에 작동 신호를 출력함으로써 제 1 피스톤 로드(3a)를 신축시켜서 제 1 회전체(6)를 일방측으로, 혹은 타방측으로 회전시키게 된다.

제어부(9)는, 하측에 위치한 생크(G1)에 장착된 전극(10)을 분리할 때, 도 3에 나타내는 바와 같이 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 분리 작업 공간(S1)에 전극(10)을 세팅한 상태에서, 제 1 유압 실린더(3)에 작동 신호를 출력하여 제 1 피스톤 로드(3a)를 신장시킴으로써, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 일방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 일방측으로 회전 동작시키고 또한 각 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로 전진시켜서 전극(10)에 접촉시키게 되고, 이로써 각 클로부(8c)가 전극(10)을 그립하게 된다.

또한, 제어부(9)는, 각 클로부(8c)에 의해 전극(10)을 그립하면, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 피스톤 로드(3a)가 더 계속적으로 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어하여, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 일체로 전극(10)과 함께 일방측으로 회전시킴으로써 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리하게 된다. 이때 제 2 회전체(7)는, 일방측으로 회전하여 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하지 않는 위치가 되도록 구성된다.

또한, 제어부(9)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)인 분리 작업 공간(S1)에 전극(10)을 세팅하지 않은 상태에서, 제 1 유압 실린더(3)에 작동 신호를 출력하여 제 1 피스톤 로드(3a)를 신장시킴으로써, 브레이크 기구(22)에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 일방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 일방측으로 회전 동작 시키게 되고, 이로써 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로 전진시킨 후, 해당 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 한다.

이와 더불어, 제어부(9)는, 각 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 한 후, 제 1 피스톤 로드(3a)가 더욱 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 계속적으로 제어하여, 도 9에 나타내는 바와 같이 각 그립체(8)의 한쪽의 경사면(8f)을 링부(6a)의 내주면에 접촉시켜서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 일방측으로 회전시켜서 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)로 만들게 된다.

한편, 제어부(9)는, 상측에 위치한 생크(G1)에 장착된 다른쪽의 전극(10)을 분리할 때, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)인 분리 작업 공간(S1)에 전극(10)을 세팅한 상태에서, 제 1 유압 실린더(3)에 작동 신호를 출력하여 제 1 피스톤 로드(3a)를 수축시킴으로써, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 타방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 그립체(8)를 타방측으로 회전 동작 시키고 또한 각 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로 전진시켜서 전극(10)에 접촉시키게 되고, 이로써 각 클로부(8c)가 전극(10)을 그립하게 된다.

또한, 제어부(9)는 각 클로부(8c)에 의해 전극(10)을 그립하게 되면, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 제 1 피스톤 로드(3a)가 더욱 계속적으로 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어하여, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 일체로 전극(10)과 함께 타방측으로 회전시킴으로써 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리하게 된다. 이때 제 2 회전체(7)는, 타방측으로 회전하여 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하지 않는 위치가 되도록 구성된다.

또한, 제어부(9)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 분리 개시 위치(P2)인 분리 작업 공간(S1)에 전극(10)을 세팅하지 않은 상태에서, 제 1 유압 실린더(3)에 작동 신호를 출력하여 제 1 피스톤 로드(3a)를 수축시킴으로써, 브레이크 기구(22)에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 타방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 타방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 타방측으로 회전 동작 시키게 되고, 이로써 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이 각 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로 전진시킨 후, 해당 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 한다.

이와 더불어, 제어부(9)는, 각 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 한 후, 제 1 피스톤 로드(3a)가 더욱 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 계속적으로 제어하여, 도 15에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 다른쪽의 경사면(8f)을 링부(6a)의 내주면에 접촉시켜서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 타방측으로 일체로 회전시켜서 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)로 만들게 된다.

다음으로, 용접 건(G)에 장착된 한 쌍의 전극(10)을, 제 1 실시형태의 스폿 용접용 전극 분리장치(1)를 사용해서 분리하는 작업에 대하여 상세하게 서술한다.

우선, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 상태에서, 용접 건(G)이 이동하여 하측의 전극(10)을 하방에서 분리 작업 공간(S1)에 세팅한 후, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a)가 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 그러면, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)가 일방측으로 회전하여 각 감합부(6c)가 각 그립체(8)의 돌기(8d)를 일방측으로 민다. 돌기(8d)가 일방측으로 밀린 각 그립체(8)는, 일방측으로 회전 동작을 하므로, 각 그립체(8)의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하여 전극(10)에 접촉하고, 해당 전극(10)을 그립한다.

각 클로부(8c)가 전극(10)을 그립한 후, 제어부(9)는 추가로 제 1 피스톤 로드(3a)가 계속적으로 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 그러면, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 일체로 전극(10)과 함께 일방측으로 회전하여 해당 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리된다. 이때, 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하는 위치에서 대응하지 않는 위치로 이동하므로, 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리된 것을 제어부(9)가 인식한다.

그 후, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a)가 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 그러면, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 제 2 회전체(7)가 정지한 상태에서 제 1 회전체(6)가 타방측으로 회전하여 각 그립체(8)가 타방측으로 회전 동작을 한다. 그리고, 각 그립체(8)의 다른쪽의 경사면(8f)이 링부(6a)의 내주면에 접촉함으로써, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 타방측으로 일체로 회전하고, 도 6에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 상태로 되돌아간다. 이때, 연장부(7d)는 제 2 회전체(7)가 타방측으로 회전함으로써, 검출 센서(21)에 대응하는 위치까지 되돌아간다.

다음으로, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a)가 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 이 제 1 피스톤 로드(3a)의 신장 동작에 의해, 도 7에 나타내는 바와 같이 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)가 일방측으로 회전함과 동시에, 해당 제 1 회전체(6)의 회전 동작으로 각 그립체(8)가 일방측으로 회전 동작을 한다. 그러면, 각 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나간다. 그리고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 한쪽의 경사면(8f)이 링부(6a)의 내주면에 접촉하므로, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 일방측으로 일체로 회전하고, 그 후, 도 9에 나타내는 바와 같이 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)인 상태가 된다. 이때 제 2 회전체(7)는, 제 1 분리 개시 위치(P1)의 상태에서 일방측으로 회전하지만, 연장부(7d)는 검출 센서(21)에 대응하는 위치에 그대로 있다.

이어서, 용접 건(G)이 이동하여 상측의 전극(10)을 상방에서 분리 작업 공간(S1)에 세팅한 후, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a)가 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 그러면, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)가 타방측으로 회전하여 각 감합부(6c)가 각 그립체(8)의 돌기(8d)를 타방측으로 민다. 돌기(8d)가 타방측으로 밀린 각 그립체(8)는 타방측으로 회전 동작을 하므로, 각 그립체(8)의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하여 전극(10)에 접촉하고, 해당 전극(10)을 그립한다.

각 클로부(8c)가 전극(10)을 그립한 후, 제어부(9)는 추가로 제 1 피스톤 로드(3a)가 계속적으로 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 그러면, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 일체로 전극(10)과 함께 타방측으로 회전하여 해당 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리된다. 이때, 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하는 위치에서 대응하지 않는 위치로 이동하므로, 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리된 것을 제어부가 인식한다.

그 후, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a)가 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 그러면, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 제 2 회전체(7)가 정지된 상태에서 제 1 회전체(6)가 일방측으로 회전 동작을 함으로써 각 그립체(8)가 일방측으로 회전 동작을 한다. 그리고, 각 그립체(8)의 한쪽의 경사면(8f)이 링부(6a)의 내주면에 접촉함으로써, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 일방측으로 회전하고, 도 12에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 상태로 되돌아간다. 이때, 연장부(7d)는 제 2 회전체(7)가 일방측으로 회전함으로써, 검출 센서(21)에 대응하는 위치까지 되돌아간다.

다음으로, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a)가 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어한다. 이 제 1 피스톤 로드(3a)의 수축 동작에 의해, 도 13에 나타내는 바와 같이, 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 의해 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)가 타방측으로 회전함과 동시에, 해당 제 1 회전체(6)의 회전 동작으로 각 그립체(8)가 타방측으로 회전 동작을 한다. 그러면, 각 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나간다. 그리고, 도 14에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 다른쪽의 경사면(8f)이 링부(6a)의 내주면에 접촉하므로, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 브레이크 기구(22)의 밀어 붙이는 힘에 대항하여 타방측으로 일체로 회전하고, 그 후, 도 15에 나타내는 바와 같이 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 상태가 되고, 용접 건(G)에 장착된 한 쌍의 전극(10)의 제거 작업을 종료한다. 이때, 제 2 회전체(7)는 제 2 분리 개시 위치(P2)인 상태에서 타방측으로 회전하지만, 연장부(7d)는 검출 센서(21)에 대응하는 위치에 그대로 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 상대 위치 관계(R1)에 있어서 생크(G1) 선단에 장착된 전극(10)을 분리 작업 공간(S1)에 세팅한 후, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 일방측으로 상대 회전시키면, 각 그립체(8)의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하여 전극(10)을 끼워 넣는다. 그 상태에서 제 1 회전체(6)를 일방측으로 더 회전시키면, 제 2 회전체(7)가 함께 일방측으로 회전하여 생크(G1) 선단에 대하여 전극(10)이 틀어져서 해당 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리되게 된다. 한편, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 상대 위치 관계(R2)에 있어서 생크(G1) 선단에 장착된 전극(10)을 분리 작업 공간(S1)에 세팅한 후, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 타방측으로 상대 회전시키면, 각 그립체(8)의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하여 전극(10)을 끼워 넣는다. 그 상태에서 제 1 회전체(6)를 타방측으로 더 회전시키면, 제 2 회전체(7)가 함께 타방측으로 회전하여 생크(G1) 선단에 대하여 전극(10)이 틀어져서 해당 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리되게 된다. 이와 같이, 생크(G1)에 대하여 전극(10)을 일방측 또는 타방측 어느 방향으로 회전시켜도 생크(G1)로부터 분리할 수 있게 된다. 따라서, 전극(10)의 분리 작업 시에 있어서 생크(G1)에 대한 전극(10)의 회전방향을, 건 본체에 생크(G1)를 설치하는 방향의 반대쪽으로 설정할 수 있으므로, 생크(G1)가 건 본체로부터 본의 아니게 빠져버리는 일을 회피할 수 있다.

또한, 전극(10)을 분리하기 위한 복수의 그립체(8)가 회전축심(C1) 둘레에 일렬로만 늘어서 있고, 특허문헌 1과 같이 회전축심(C1)을 따르는 방향으로 복수의 그립체군(80)이 설치되지 않으므로, 스폿 용접용 전극 분리장치(1)를 회전축심(C1)을 따르는 방향으로 콤팩트하게 만들 수 있다.

이와 더불어, 스폿 용접용 전극 분리장치(1)에는 회전축심(C1)을 중심으로 한 둘레 방향으로 복수의 그립체가 일렬로 늘어서는 하나의 그립체군 밖에 없고, 특허문헌 1과 같이 전극을 그립하는 부분이 분리되는 전극마다 전용으로 형성되어 있지 않기 때문에, 부품 개수를 적게 하여 간단한 구조로 만들 수 있어, 부품 비용을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 각 그립체(8)에는 클로부(8c)가 하나만 형성되어 있어, 각 클로부(8c)가 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 일방측으로 회전시킬 때뿐만 아니라, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 타방측으로 회전시킬 때에도 전극(10)을 끼워 넣는 일에 사용되게 된다. 따라서, 각 그립체(8)를 심플한 구조로 만들 수 있어, 부품 비용을 줄일 수 있다.

이와 더불어, 제 2 회전체(7)에 대하여 회전축심(C1)을 따르는 방향에 가해진 각 코일 스프링(22c)의 밀어 붙이는 힘에 의해 제 1 회전체(6)보다도 제 2 회전체(7)가 회전축심 둘레에 회전하기 어려워지는 구조로 되어 있으므로, 제 1 피스톤 로드(3a)를 신장시키면 제 1 회전체(6)는 제 2 회전체(7)에 대하여 일방측으로 회전하는 한편, 제 1 피스톤 로드(3a)를 수축시키면 제 1 회전체(6)는 제 2 회전체(7)에 대하여 타방측으로 회전하게 된다. 따라서, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 서로 상대적으로 회전시킴으로써 각 그립체(8)를 회전 동작 시켜서 전극(10)을 그립하거나 혹은 해방시키는 일을 하나의 구동원으로 수행할 수 있게 되므로, 저비용의 스폿 용접용 전극 분리장치(1)로 만들 수 있다.

또한, 제 2 회전체(7)가 제 1 회전체(6)와 함께 일방측으로 회전할 경우, 전극(10)을 생크(G1) 선단에 대하여 일방측으로 틀어서 해당 생크(G1) 선단으로부터 분리함과 더불어, 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하지 않는 위치가 된다. 한편, 제 2 회전체(7)가 제 1 회전체(6)와 함께 타방측으로 회전할 경우, 전극(10)을 생크(G1) 선단에 대하여 타방측으로 틀어서 해당 생크(G1) 선단으로부터 분리함과 더불어, 연장부(7d)가 검출 센서(21)에 대응하지 않는 위치가 된다. 이와 같이, 생크(G1) 선단에 대한 전극(10)의 회전방향과 관계없이, 검출 센서(21)가 연장부(7d)를 검출하는지의 여부를 가지고 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리되었는지 여부를 알 수 있다.

여기서, 본 발명의 제 1 실시형태에서는 제 1 회전체(6)를 제 1 유압 실린더(3)를 이용하여 회전시키도록 하였으나, 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 회전 각도를 제어 가능한 인코더가 달린 서보모터를 이용하여 제 1 회전체(6)의 회전 동작을 수행하도록 해도 된다.

또한, 본 발명의 제 1 실시형태에서는, 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 상대적으로 회전시켜서 각 그립체(8)로 전극을 그립하도록 하고 있으나, 제 1 회전체(6)에 대하여 제 2 회전체(7)를 상대적으로 회전시켜서 각 그립체(8)로 전극을 그립하도록 해도 된다.

그리고, 본 발명의 제 1 실시형태에서는, 제 1 유압 실린더(3)가 압축에어의 공급과 배출에 의해 구동하는 타입을 사용하였으나, 작동유의 공급과 배출에 의해 구동되는 타입을 사용해도 된다.

또한, 본 발명의 제 1 실시형태에서는, 브레이크 기구(22)의 바이어싱(biasing) 수단으로서 코일 스프링(22c)을 사용하고 있으나, 그 외의 바이어싱 수단이라도 되며, 예를 들어 기타 종류의 스프링이나 고무재로 이루어진 탄성을 갖는 부재라도 된다.

《발명의 제 2 실시형태》

도 16 내지 도 22는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 스폿 용접용 전극 분리장치(1)를 나타낸다. 이 제 2 실시형태에서는, 브레이크 기구(mechanism)(22) 대신에 제 2 유압 실린더(4)를 이용하고 있다는 점과, 제 2 회전체(7) 및 그립체(8)의 일부 구조가 제 1 실시형태와 다를 뿐, 그 외는 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 이하 제 1 실시형태와 다른 부분만을 상세하게 설명한다.

제 2 실시형태의 케이싱(2)에는 나사구멍(20)이 형성되지 않으며, 또한 검출 센서(21)도 장착되지 않는다.

제 2 실시형태의 케이싱(2)에 있어어 수용 공간(S3)에는, 도 17에 나타내는 바와 같이 제 2 피스톤 로드(4a)가 라인 반송 방향 상류측을 향해 신축하는 제 2 유압 실린더(4)가 배치되고, 해당 제 2 유압 실린더(4)는 신축시의 힘이 제 1 유압 실린더(3)보다 작은 능력의 것으로 선택된다.

제 2 유압 실린더(4)의 베이스부 측은, 상하방향으로 연장되는 지지축(4b)에 의해 요동 가능하게 케이싱(2)에 축으로 지지되고, 제 2 유압 실린더(4)는 일방측의 요동 동작에 의해 제 2 피스톤 로드(4a)가 반송통로(R)의 반대쪽으로 이동하는 한편, 타방측의 요동 동작에 의해 제 2 피스톤 로드(4a)가 반송통로(R) 측으로 이동하게 된다.

또한, 본 발명의 제 2 실시형태의 구동유닛(5)은, 제 1 유압 실린더(3)와 제 2 유압 실린더(4)로 구성된다.

제 2 실시형태의 제 2 회전체(7)에 있어서 상측체(7a) 및 하측체(7b)는, 상하에 대칭 형상을 이룬다.

상측체(7a)는, 중심선이 회전축심(C1)에 일치하는 원판부(7c)와, 해당 원판부(7c)의 바깥 주연부로부터 반송통로(R)의 반대쪽을 향해 연장되는 소형 레버부(7h)를 갖추고, 해당 소형 레버부(7h)의 연장 단부는 제 2 피스톤 로드(4a)의 선단에 접속된다.

하측체(7b)는, 상측체(7a)와 동일한 구조를 이루므로, 상측체(7a)와 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

상측체(7a) 및 하측체(7b)는, 제 2 피스톤 로드(4a)의 수축 동작으로 제 2 유압 실린더(4)가 일방측으로 요동하면서 각 소형 레버부(7h)가 일방측으로 회전 동작을 함으로써 일방측(X1 방향)으로 회전하는 한편, 제 2 피스톤 로드(4a)의 신장(伸長) 동작으로 제 2 유압 실린더(4)가 타방측으로 요동하면서 각 소형 레버부(7h)가 타방측으로 회전 동작을 함으로써 타방측(X2 방향)으로 회전하게 된다.

소형 레버부(7h)는, 타방측으로 회전 동작을 한 경우, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이 케이싱(2)의 라인 반송 방향 상류측 벽부(2f)에 접촉하여 더 이상 회전하지 않게 된다.

제 2 실시형태의 그립체(8) 선단에는, 한 쌍의 클로부(8g)가 분리 작업 공간(S1) 측을 향해 돌출 설치되고, 해당 각 클로부(8g)는 회전축심(C1)을 중심으로 한 둘레 방향으로 이간(離間)된다.

그리고, 도 17에 나타내는 바와 같이 제 1 유압 실린더(3)의 제 1 피스톤 로드(3a)가 수축한 상태의 제 1 회전체(6)의 위치와, 제 2 유압 실린더(4)의 제 2 피스톤 로드(4a)가 신장한 상태의 제 2 회전체(7)의 위치가 한쪽(하측)의 전극(10)의 분리 작업을 시작하는 제 1 분리 개시 위치(P1)이고, 해당 제 1 분리 개시 위치(P1)에 있어서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 상대 위치 관계가 본 발명의 제 1 상대 위치 관계(R1)가 된다.

또한, 도 20에 나타내는 바와 같이, 제 1 유압 실린더(3)의 제 1 피스톤 로드(3a)가 신장한 상태의 제 1 회전체(6)의 위치와, 제 2 유압 실린더(4)의 제 2 피스톤 로드(4a)가 수축한 상태의 제 2 회전체(7)의 위치가 다른쪽의 전극(10)의 분리 작업을 시작하는 제 2 분리 개시 위치(P2)이고, 해당 제 2 분리 개시 위치(P2)에 있어서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 상대 위치 관계가 본 발명의 제 2 상대 위치 관계(R2)가 된다.

즉, 제 2 실시형태의 제 1 상대 위치 관계(R1) 및 제 2 상대 위치 관계(R2)는, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 위치 관계가 동일한 상대 위치 관계가 된다.

그리고, 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)에 있어서 일방측으로 상대 회전하면, 즉, 제 1 회전체(6)가 제 2 회전체(7)에 대하여 일방측으로 상대적으로 회전함으로써, 감합부(6c)의 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 그립체(8)가 일방측으로 회전 동작을 하여 한쪽의 클로(claw)부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하게 된다.

한편, 도 20 내지 도 21에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)에 있어서 타방측으로 상대 회전하면, 즉, 제 1 회전체(6)가 제 2 회전체(7)에 대하여 타방측으로 상대적으로 회전함으로써, 감합부(6c)의 돌기(8d)로의 타방측으로 미는 동작에 의해 그립체(8)가 타방측으로 회전 동작을 하여 다른쪽의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하게 된다.

제 2 실시형태의 제어부(9)는 제 2 유압 실린더(4)에 접속되고, 제 2 유압 실린더(4)에 작동 신호를 출력함으로써 제 2 피스톤 로드(4a)를 신축시켜서 제 2 회전체(7)를 일방측으로 혹은 타방측으로 회전시키게 된다.

제어부(9)는, 하측에 위치한 생크(G1)에 장착된 전극(10)을 분리할 때, 도 17에 나타내는 바와 같이 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 분리 작업 공간(S1)에 전극(10)을 세팅한 상태에서, 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 함께 신장하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어함으로써, 소형 레버부(7h)가 벽부(2f)에 접촉하여 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 일방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 일방측으로 회전 동작시키고 또한 각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로 전진시켜서 전극(10)에 접촉시키게 되고, 이로써 도 18에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)가 전극(10)을 그립하게 된다.

또한, 제어부(9)는 각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)에 의해 전극(10)을 그립한 상태에서, 도 19에 나타내는 바와 같이 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 함께 계속적으로 신장하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어함으로써, 제 1 피스톤 로드(3a)가 제 2 피스톤 로드(4a)의 신장하고자 하는 힘을 능가하고 더욱 신장하여 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 일체로 전극(10)과 함께 일방측으로 회전시켜서 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리하게 된다.

또한, 제어부(9)는 하측의 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리한 후, 제 1 피스톤 로드(3a)가 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어하는 한편, 제 2 피스톤 로드(4a)가 수축하도록 제 2 유압 실린더(4)를 제어함으로써, 회전 정지된 제 1 회전체(6)에 대하여 제 2 회전체(7)를 일방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 타방측으로 회전 동작시키게 되고, 이로써 도 20에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 하여서 전극(10)을 분리 작업 공간(S1)에서 제거함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)인 상태로 만들게 된다.

한편, 제어부(9)는, 상측에 위치한 생크(G1)에 장착된 전극(10)을 분리할 때, 도 20에 나타내는 바와 같이 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)인 분리 작업 공간(S1)에 전극(10)을 세팅한 상태에서, 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 함께 수축하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어함으로써, 제2 피스톤 로드(4a)가 수축단(收縮端)에 위치하여 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)를 타방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 타방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 타방측으로 회전 동작시키고 또한 각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로 전진시켜서 전극(10)에 접촉시키게 되고, 이로써 도 21에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)가 전극(10)을 그립하게 된다.

또한, 제어부(9)는 각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)에 의해 전극(10)을 그립한 상태에서, 도 22에 나타내는 바와 같이 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 계속적으로 수축하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어함으로써, 제 1 피스톤 로드(3a)가 제 2 피스톤 로드(4a)의 수축하고자 하는 힘을 능가하고 더욱 수축하여 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 일체로 전극(10)과 함께 타방측으로 회전시켜서 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리하게 된다.

또한, 제어부(9)는 상측의 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리한 후, 제 1 피스톤 로드(3a)가 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어하는 한편, 제 2 피스톤 로드(4a)가 신장하도록 제 2 유압 실린더(4)를 제어함으로써, 회전 정지된 제 1 회전체(6)에 대하여 제 2 회전체(7)를 타방측으로 상대적으로 회전시켜서 각 감합부(6c)의 각 돌기(8d)로의 일방측으로 미는 동작에 의해 각 그립체(8)를 일방측으로 회전 동작시키게 되고, 이로써 도 17에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)를 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가게 하여서 전극(10)을 분리 작업 공간(S1)에서 제거함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 상태로 만들게 된다.

다음으로, 용접 건(G)에 장착된 한 쌍의 전극(10)을 제 2 실시형태의 스폿 용접용 전극 분리장치(1)를 사용하여 분리하는 작업에 대하여 상세하게 서술한다.

우선, 도 17에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)인 상태에서, 용접 건(G)이 이동하여 하측의 전극(10)을 하방에서 분리 작업 공간(S1)에 세팅한 후, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 각각 신장하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어한다. 그러면, 벽부(2f)에 소형 레버부(7h)가 접촉하여 제 2 회전체(7)가 회전 정지하는 동시에 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)가 일방측으로 상대적으로 회전하여 각 감합부(6c)가 각 그립체(8)의 돌기(8d)를 일방측으로 민다. 돌기(8d)가 일방측으로 밀린 각 그립체(8)는 일방측으로 회전 동작을 하므로, 도 18에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하여 전극(10)에 접촉하고, 해당 전극(10)을 그립한다.

각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)가 전극(10)을 그립한 후, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 계속적으로 신장하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어한다. 그러면, 도 19에 나타내는 바와 같이, 제 1 피스톤 로드(3a)가 제 2 피스톤 로드(4a)의 신장하고자 하는 힘을 능가하고 신장하여 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 일체로 전극(10)과 함께 일방측으로 회전하여 해당 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리된다.

그 후, 제어부(9)는 하측의 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리한 후, 제 1 피스톤 로드(3a)가 신장하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어하는 한편, 제 2 피스톤 로드(4a)가 수축하도록 제 2 유압 실린더(4)를 제어한다. 그러면, 벽부(2e)에 대형 레버부(6b)가 접촉하여 회전 정지된 제 1 회전체(6)에 대하여 제 2 회전체(7)가 일방측으로 상대적으로 회전하여 각 그립체(8)가 타방측으로 회전 동작을 한다. 그리고, 도 20에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 한쪽의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가 전극(10)을 분리 작업 공간(S1)에서 제거함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 2 분리 개시 위치(P2)이면서 제 2 상대 위치 관계(R2)가 된다.

이어서, 용접 건(G)이 이동하여 상측의 전극(10)을 상방에서 분리 작업 공간(S1)에 세팅한 후, 제어부(9)는 도 20에 나타내는 바와 같이 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 각각 수축하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어한다. 그러면, 제 2 피스톤 로드(4a)가 수축단(收縮端)에 위치하여 회전 정지된 제 2 회전체(7)에 대하여 제 1 회전체(6)가 타방측으로 상대적으로 회전하여 각 감합부(6c)가 각 그립체(8)의 돌기(8d)를 타방측으로 민다. 돌기(8d)가 타방측으로 밀린 각 그립체(8)는 타방측으로 회전 동작을 하므로, 도 21에 나타내는 바와 같이 각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로 전진하여 전극(10)에 접촉하고, 해당 전극(10)을 그립한다.

각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)에 의해 전극(10)이 그립되면, 제어부(9)는 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)가 계속적으로 수축하도록 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 제어한다. 그러면, 도 22에 나타내는 바와 같이, 제 1 피스톤 로드(3a)가 제 2 피스톤 로드(4a)의 수축하고자 하는 힘을 능가하고 수축하여 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 일체로 전극(10)과 함께 타방측으로 회전하여서 해당 전극(10)이 생크(G1) 선단으로부터 분리된다.

그 후, 제어부(9)는 상측의 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리한 후, 제 1 피스톤 로드(3a)가 수축하도록 제 1 유압 실린더(3)를 제어하는 한편, 제 2 피스톤 로드(4a)가 신장하도록 제 2 유압 실린더(4)를 제어한다. 그러면, 회전동작 규제 벽부(2c)에 접촉하여 회전 정지된 제 1 회전체(6)에 대하여 제 2 회전체(7)가 타방측으로 상대적으로 회전하여 각 그립체(8)가 일방측으로 회전 동작을 한다. 그리고, 도 17에 나타내는 바와 같이, 각 그립체(8)의 다른쪽의 클로부(8c)가 분리 작업 공간(S1)으로부터 빠져 나가 전극(10)을 분리 작업 공간(S1)에서 제거함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 제 1 분리 개시 위치(P1)이면서 제 1 상대 위치 관계(R1)가 되어서 용접 건(G)에 장착된 한 쌍의 전극(10)의 분리 작업이 종료된다.

이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 일방측으로 회전시켜서 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리할 경우와, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 타방측으로 회전시켜서 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 분리할 경우에 있어서, 하나의 그립체(8)의 상이한 클로부(8c)로 각각 전극(10)을 끼워 넣게 된다. 따라서, 전극(10)의 분리 작업을 반복할 경우의 그립체(8)의 각 클로부(8c)에 가해지는 부하를 반반으로 나눌 수 있어, 클로부(8c)의 파손이 발생하기 어려운 스폿 용접용 전극 분리장치(1)로 만들 수 있다.

또한, 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a) 각각을 신축시킴으로써 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 서로 상대적으로 회전하게 되므로, 각 그립체(8)를 회전 동작 시켜서 전극(10)을 그립하거나 혹은 잔극(10)을 해방시킬 수 있다.

또한, 생크(G1)로부터 전극(10)을 분리할 때, 전극(10)을 분리 작업 공간에 세팅한 상태에서 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)를 함께 신장 또는 수축시키려고 하면, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)에 상대적인 회전방향의 힘이 가해져서 각 그립체(8)가 전극(10)을 그립함과 더불어, 제 2 피스톤 로드(4a)의 신축시의 힘이 제 1 피스톤 로드(3a)보다 작으므로, 제 1 피스톤 로드(3a)가 제 2 피스톤 로드(4a)의 신축하고자 하는 힘을 능가하여 신장 또는 수축하게 된다. 따라서, 전극(10)이 각 그립체(8)에 견고하게 그립된 상태에서 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)가 일체로 회전하게 되므로, 전극(10)을 생크(G1) 선단으로부터 확실하게 분리할 수 있다. 이와 같이, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 상대 회전 동작 및 일체 회전 동작을 2 개의 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)의 제 1 피스톤 로드(3a) 및 제 2 피스톤 로드(4a)의 신축 동작만으로 수행할 수 있게 되므로, 스폿 용접용 전극 분리장치(1)를 저비용의 부품으로 구성할 수 있어, 스폿 용접용 전극 분리장치(1)의 비용을 더욱 줄일 수 있다.

여기서, 본 발명의 제 2 실시형태에서는, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)를 각각 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)를 사용하여 회전시키도록 하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 회전 각도를 제어 가능한 인코더가 달린 서보모터를 사용하여 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 상대 회전 동작 및 일체 회전 동작을 수행하도록 해도 된다.

또한, 본 발명의 제 2 실시형태에서는, 제 1 유압 실린더(3) 및 제 2 유압 실린더(4)가 압축에어의 공급과 배출에 의해 구동하는 타입을 사용하고 있으나, 작동유의 공급과 배출에 의해 구동하는 타입의 것을 사용하여도 된다.

또한, 본 발명의 제 2 실시형태에서는, 그립체(8)에 한 쌍의 클로부(8c)를 형성함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 제 1 상대 위치 관계(R1)와 제 2 상대 위치 관계(R2)가 동일한 상대 위치 관계이지만, 제 1 실시형태와 같이, 그립체(8)에 클로부(8c)를 하나만 형성함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 제 1 상대 위치 관계(R1)와 제 2 상대 위치 관계(R2)가 상이한 상대 위치 관계인 것으로 하여도 된다.

이와 더불어, 본 발명의 제 1 실시형태에서는, 그립체(8)에 클로부(8c)를 하나만 형성함과 더불어, 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 제 1 상대 위치 관계(R1)와 제 2 상대 위치 관계(R2)가 상이한 상대 위치 관계이지만, 제 2 실시형태와 같이, 그립체(8)에 한 쌍의 클로부(8c)를 형성함과 더불어 제 1 회전체(6) 및 제 2 회전체(7)의 제 1 상대 위치 관계(R1)와 제 2 상대 위치 관계(R2)가 동일한 상대 위치 관계인 것으로 하여도 된다.

본 발명은, 예를 들어 자동차 생산라인에서 사용하는 스폿 용접용 전극 분리장치에 적합하다.

1: 스폿 용접용 전극 분리장치
3: 제 1 유압 실린더
3a: 제 1 피스톤 로드
4: 제 2 유압 실린더
4a: 제 2 피스톤 로드
5: 구동 유닛
6: 제 1 회전체
6c: 감합부
7: 제 2 회전체
7d: 연장부
8: 그립체
8b: 회전축
8c: 클로부
8d: 돌기(베이스부)
10: 전극
21: 검출 센서
22: 브레이크 기구
22a: 브레이크체
22c: 코일 스프링(바이어싱 수단)
C1: 회전축심
G: 용접 건
G1: 생크
R1: 제 1 상대 위치 관계
R2: 제 2 상대 위치 관계
S1: 분리 작업 공간

Claims (6)

1. 스폿 용접용 건의 생크(shank) 선단(先端)에 장착된 전극을 상기 생크 선단으로부터 분리하는 스폿 용접용 전극 분리장치로서,
   분리 작업 공간의 중앙에 회전축심이 설정되고, 복수의 감합부(嵌合部)를 상기 회전축심 둘레에 등간격으로 갖는 제 1 회전체,
   해당 제 1 회전체에 대하여 상기 회전축심 둘레에 서로 상대 회전 가능하도록 구성되는 제 2 회전체,
   상기 제 1 및 제 2 회전체의 적어도 한쪽을 회전 구동시키는 구동 유닛 및
   상기 각 감합부에 각각 대응하는 위치에 배치되고 또한 상기 회전축심과 동일 방향으로 연장하는 회전축 둘레에 회전 동작이 가능하도록 상기 제 2 회전체에 축으로 지지되고, 선단에 클로(claw)부가 형성되는 한편, 베이스부가 대응하는 상기 감합부에 유감(遊嵌)되는 복수의 그립(grip)체를 갖추고,
   상기 구동유닛의 구동 동작에 의해 상기 제 1 및 제 2 회전체가 제 1 상대 위치 관계로부터 일방측으로 상대 회전하면, 상기 감합부의 상기 베이스부로의 일방측으로 미는 동작에 의해 상기 그립체가 일방측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간에 세팅된 상기 전극에 접촉 가능하게 상기 분리 작업 공간으로 전진하는 한편, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 제 2 상대 위치 관계로부터 타방측으로 상대 회전하면, 상기 감합부의 상기 베이스부로의 타방측으로 미는 동작에 의해 상기 그립체가 타방측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간에 세팅된 상기 전극에 접촉 가능하게 상기 분리 작업 공간으로 전진하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 전극 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 상대 위치 관계는, 상기 제 1 및 제 2 회전체의 위치 관계가 상이한 상대 위치 관계로 되어 있고,
   상기 클로부는 상기 그립체에 하나가 형성되고, 상기 제 1 회전체가 상기 제 1 상대 위치 관계로부터 상기 제 2 상대 위치 관계가 될 때까지 상기 제 1 및 제 2 회전체가 일방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 일방측으로 회전 동작을 하여서 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간으로부터 빠져 나가는 한편, 상기 제 1 회전체가 상기 제 2 상대 위치 관계로부터 상기 제 1 상대 위치가 될 때까지 상기 제 1 및 제 2 회전체가 타방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 타방측으로 회전 동작을 하여 상기 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진한 후, 해당 분리 작업 공간으로부터 빠져 나가도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 전극 분리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 상대 위치 관계는, 상기 제 1 및 제 2 회전체의 위치 관계가 동일한 상대 위치 관계로 되어 있으며,
   상기 클로부는, 상기 회전축심을 중심으로 한 둘레 방향으로 이간(離間)되어 한 쌍 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 상기 상대 위치 관계로부터 일방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 일방측으로 회전 동작을 하여 상기 한쪽의 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진하는 한편, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 상기 상대 위치 관계로부터 타방측으로 상대 회전하면, 상기 그립체가 타방측으로 회전 동작을 하여 상기 다른쪽의 클로부가 상기 분리 작업 공간으로 전진하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 전극 분리장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동유닛은, 선단이 상기 제 1 회전체에 접속된 제 1 피스톤 로드를 가지며, 해당 제 1 피스톤 로드의 신장(伸長) 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 일방측으로 회전시키는 한편, 상기 제 1 피스톤 로드의 수축 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 타방측으로 회전시키는 제 1 유압 실린더와,
   상기 회전축심을 따라 이동 가능한 브레이크체 및 해당 브레이크체를 상기 제 2 회전체 측에 힘을 밀어 붙여서 해당 제 2 회전체에 슬라이딩 접촉이 가능하도록 접촉시키는 바이어싱(biasing) 수단을 갖는 브레이크 기구를 갖추는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 전극 분리장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 2 회전체에는 바깥쪽 측방으로 연장하는 연장부가 설치되고,
   상기 제 2 회전체의 바깥쪽 측방에는 상기 연장부를 검출 가능한 검출 센서가 설치되며,
   상기 제 2 회전체는, 상기 제 1 및 제 2 회전체가 제 1 및 제 2 상대 위치 관계일 때, 상기 연장부가 상기 검출 센서에 대응하는 위치가 되어 있고, 일방측 또는 타방측으로 회전하여 상기 전극을 상기 생크 선단으로부터 분리한 상태에서 상기 연장부가 상기 검출 센서에 대응하지 않는 위치가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 전극 분리장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동유닛은, 선단이 상기 제 1 회전체에 접속된 제 1 피스톤 로드를 가지며, 해당 제 1 피스톤 로드의 신장 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 일방측으로 회전시키는 한편, 상기 제 1 피스톤 로드의 수축 동작에 의해 상기 제 1 회전체를 타방측으로 회전시키는 제 1 유압 실린더와,
   선단이 상기 제 2 회전체에 접속된 제 2 피스톤 로드를 가지고 또한 신축시의 힘이 상기 제 1 유압 실린더보다 작게 설정되고, 상기 제 2 피스톤 로드의 수축 동작에 의해 상기 제 2 회전체를 일방측으로 회전시키는 한편, 상기 제 2 피스톤 로드의 신장 동작에 의해 상기 제 2 회전체를 타방측으로 회전시키는 제 2 유압 실린더를 갖추고,
   상기 제 1 및 제 2 회전체를 일방측으로 상대 회전시킬 때, 상기 제 1 및 제 2 피스톤 로드가 함께 신장하도록 상기 제 1 및 제 2 유압 실린더를 작동시키는 한편, 상기 제 1 및 제 2 회전체를 타방측으로 상대 회전시킬 때, 상기 제 1 및 제 2 피스톤 로드가 함께 수축하도록 상기 제 1 및 제 2 유압 실린더를 작동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 전극 분리장치.
   

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