KR102496131B1

KR102496131B1 - 용접건의 팁 탈거장치

Info

Publication number: KR102496131B1
Application number: KR1020220144288A
Authority: KR
Inventors: 임종찬
Original assignee: (주)에이트론
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2023-02-06
Also published as: US20240139853A1; CN117983945A; JP2024067013A; WO2024096199A1

Abstract

본 발명은 스폿용접을 행하는 로봇용접기에 있어서, 용접건 말단부에 설치되는 소모성 팁을 기계적으로 분리할 수 있게 하는 용접건의 팁 탈거장치에 관한 것으로, 수평을 유지하는 메인플레이트에 결합되며, 용접건의 핑거에 결합된 팁이 삽입되는 제1삽입공이 형성된 팁 안착대; 상기 팁 안착대의 저면에 회전 가능하게 배치되며, 상기 제1삽입공을 통해 삽입된 팁의 외주면을 압박하여 클램핑하고, 클램핑된 팁을 회전시켜 용접건으로부터 탈거시키는 팁 탈거유닛; 및 상기 팁 탈거유닛을 탄성지지된 상태로 회전 가능하게 수용하는 하우징;을 포함한다.

Description

용접건의 팁 탈거장치{Apparatus for seperating tips of welding gun}

본 발명은 용접건의 팁 탈거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스폿용접을 행하는 로봇용접기에 있어서, 용접건 말단부에 설치되는 소모성 팁을 기계적으로 분리할 수 있게 하는 용접건의 팁 탈거장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 차체 용접라인 등에서 철판 간의 용접 또는 철판과 구조재와의 스폿 용접을 위하여 로봇용접기가 널리 사용된다.

로봇용접기는 프로그램에 따라 다양한 모션이 가능하고 신속하게 작업을 할 수 있기 때문에 필수적인 장비라 할 수 있다.

로봇용접기의 용접건 끝에는 팁이 끼워져 설치된다. 팁은 방전이 일어나는 부위여서 사용에 따라 마모되므로 주기적으로 교체해주어야 하는 소모성 제품이다.

팁과 용접건의 핑거는 용이한 교체가 가능하도록 압입식으로 결합되며, 용접건의 핑거 외주면과 팁의 내주면에 테이퍼가 형성되어 용접건의 핑거에 팁을 힘을 주어 끼우면 팁이 핑거에 강하게 결합되게 되고, 결합된 팁을 약간 회전시키면 팁은 핑거로부터 분리된다.

위와 같이, 팁의 교체작업을 위해 종래에는 작업자의 수작업에 의존하여 왔으나, 본 출원인은 자동화를 통한 팁의 신속한 교체가 이루어질 수 있도록 '용접건의 팁 탈거장치'를 국내등록특허 제10-1603943호에 개시하였다.

그러나, 국내등록특허 제10-1603943호에는 팁을 탈거하기 위한 클램핑수단과 팁 회전수단의 구조가 너무 복잡하고, 각 구조간의 기계적 결합이 정밀하게 이루어져야 하기 때문에 작동불량이 발생하거나 유지보수가 어려운 문제가 있다.

국내등록특허 제10-1603943호 국내등록특허 제10-1433103호

본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 로봇용접기의 용접건 말단부에 설치되는 소모성 팁을 기계적으로 분리하는 팁 탈거장치의 구조를 단순화시킴으로써 작동불량을 예방함과 동시에 유지보수가 간단하게 이루어질 수 있는 용접건의 팁 탈거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용접건의 팁 틸거장치는, 수평을 유지하는 메인플레이트에 결합되며, 용접건의 핑거에 결합된 팁이 삽입되는 제1삽입공이 형성된 팁 안착대; 상기 팁 안착대의 저면에 회전 가능하게 배치되며, 상기 제1삽입공을 통해 삽입된 팁의 외주면을 압박하여 클램핑하고, 클램핑된 팁을 회전시켜 용접건으로부터 탈거시키는 팁 탈거유닛; 및 상기 팁 탈거유닛을 탄성지지된 상태로 회전 가능하게 수용하는 하우징;을 포함한다.

이때, 상기 팁 탈거유닛은, 상기 하우징 내부로 탄성지지되게 배치되며, 판면에 단차진 수용홈이 형성되고, 판면 중심에 상기 제1삽입공을 통과한 상기 팁이 삽입되는 제2삽입공이 형성된 회전바디; 상기 회전바디의 수용홈에 회동 가능하게 배치되며, 상기 제2삽입공으로 삽입된 팁의 외주면을 압박하는 이빨부를 갖는 탄성지지된 압박래치; 및 일측이 상기 회전바디의 축선과 이격된 상태로 수용홈에 회동 가능하게 배치되며, 일차로 자체 회동을 통해 상기 압박래치를 압박시켜 상기 이빨부가 팁을 클램핑하고, 이차로 클램핑된 팁과 함께 상기 회전바디를 하우징 상에서 회전시키는 동력원과 연결된 레버;로 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 수용홈의 일편에는 상기 레버 일측과 접촉되며, 상기 레버의 초기 위치를 유지시키는 소정의 경사를 갖는 위치고정편이 형성되고, 상기 위치고정편으로부터 절곡되어 상기 팁 클램핑 이후 회동하는 레버의 회동력이 상기 회전바디로 전달되도록 함으로써 회전바디가 레버와 연동하여 회전되도록 하는 접촉편이 형성된 것이 바람직하다.

더하여, 상기 레버의 일측 말단부에는 레버의 회동시 상기 압박래치와 접촉된 상태로 압박래치의 이빨부를 상기 회전바디의 제2삽입공에 삽입된 팁으로 향하도록 푸싱하기 위한 곡면을 갖는 푸싱캠이 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전바디에는 상기 수용홈을 커버하며, 중심에 상기 제1삽입공을 통과한 상기 팁이 관통하는 관통공이 형성된 고정커버가 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 팁 탈거유닛에는 클램핑된 팁이 회전하는 동안 상기 용접건의 핑거로부터 분리되도록 하는 팁 발치수단이 구비되되, 상기 회전바디의 상면에 둘레를 따라 돌출되게 형성되며, 소정 길이의 경사를 갖는 복수개의 가이드캠; 및 상기 팁 안착대 저면에 배치된 상태로 상기 가이드캠과 접촉되어 구름운동하는 복수개의 롤러;를 포함하며, 상기 회전바디가 클램핑된 팁과 함께 회전할 때, 회전하는 가이드캠의 경사면이 구름운동하는 상기 롤러에 의해 눌려지면서 클램핑된 팁을 용접건의 핑거로부터 탈거시키는 것이 바람직하다.

마지막으로, 상기 팁 탈거유닛은 탄성부재에 의해 지지된 상태로 상기 하우징 내부에 한 쌍으로 이격되게 배치된 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 용접건의 팁 탈거장치에 의하면, 로봇용접기의 용접건 말단부에 설치된 팁을 기계적으로 분리하는 팁탈거유닛의 기계적 구조를 단순화시킴으로써, 종래와 같은 복잡한 구조로 인해 발생하는 작동불량을 원천적으로 차단함과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 팁 탈거장치가 팁 교환장치에 구비된 평면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 팁 탈거장치를 나타낸 요부 분해사시도이며,
도 3은 도 2의 팁 탈거장치 분해사시도이고,
도 4는 도 3의 구성 중 팁 탈거유닛의 분해사시도이며,
도 5는 도 3의 결합된 요부단면도이고,
도 6은 고정커버를 제거한 팁 탈거유닛의 평면도이며,
도 7은 도 2의 I-I선으로서, 팁 발치수단의 구조 및 작동 상태를 보여주는 요부단면도이고,
도 8는 도 6의 상태에서 팁이 클램핑되어 회전하는 과정을 보여주는 작용도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

용접기의 용접건(미도시)은 로봇에 의해 기동된다. 용접건은 C형 클램프와 유사한 형상을 가지며 핑거(10)가 상하로 작동하면서 용접을 시행한다. 통상 상부핑거(10)는 수직 형태로 설치되지만, 하부핑거(10)는 그렇지 못한 경우가 많다.

상부핑거(10)는 수직방향으로 기동하면서 핑거(10)에 결합되어 있는 팁(TI)이 접점을 이루도록 한다.

전술한 바와 같이, 팁(TI)은 단단히 클램핑한 상태에서 병뚜껑을 열듯 약간만 비틀어 주면 용접건의 핑거(10)로부터 쉽게 탈거(또는 분리)될 수 있다. 본 발명의 탈거장치는 이러한 탈거 동작이 기계적으로 이루어지도록 하는 구성과 작용을 가진다.

한편, 팁(TI)이 매우 강하게 결합되어 있는 경우에는 팁(TI)을 약간 비틀어주는 것이 모자랄 경우가 많다. 그래서 팁(TI)을 비틀어주면서 핑거(10)로부터 잡아 뽑는 방향으로 힘을 가해야만 팁(TI)이 원활하게 탈거된다.

본 발명은 이렇게 팁(TI)을 클램핑하고 비틀어 줌과 동시에 잡아 뽑아내는 동작이 연속으로 이루어질 수 있도록 하는 팁 탈거장치(500)를 제공한다.

도 1 내지 도 8에 나타낸 바와 같이 본 발명의 팁 탈거장치(500)는, 수평을 유지하는 메인플레이트(610)에 결합되며, 용접건의 핑거(10)에 결합된 팁(TI)이 삽입되는 제1삽입공(110)이 형성된 팁 안착대(100); 상기 팁 안착대(100)의 저면에 회전 가능하게 배치되며, 상기 제1삽입공(110)을 통해 삽입된 팁(TI)의 외주면을 압박하여 클램핑하고, 클램핑된 팁(TI)을 회전시켜 용접건으로부터 탈거시키는 팁 탈거유닛(200); 및 상기 팁 탈거유닛(200)을 탄성지지된 상태로 회전 가능하게 수용하는 하우징(400);을 포함한다.

설명에 앞서, 본 발명 팁 탈거장치(500)의 가장 특징은 용접건의 팁(TI)을 분리하는 팁 탈거유닛(200)의 구조를 개선함으로써 작동불량 및 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것에 있다.

그리고, 후술하는 구조를 탄성지지하거나 또는 탄성을 부여하는 부재는 압축스프링(S)을 예를 들어 설명하며, 탄성을 갖는 부재라면 그 종류를 한정하지 않는다.

또한, 각 구조간의 결합을 위해 제공되는 결합볼트(B)는 길이 및 종류에 한정을 두지 않으며, 동일한 부호를 부여한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 팁 탈거장치(500)는 메인플레이트(610)를 통해 팁(TI) 교환장치에 설치되어 있으며, 일측으로는 팁(TI)을 순차적으로 용접건으로 공급하기 위한 팁 장착부(620)가 배치되어 있고, 타측에는 팁 탈거장치(500)의 후술하는 한 쌍의 레버(230)를 회동시키기 위해 동력을 부여하는 동력원으로 실린더(630)가 구비되어 있다.

또한, 메인플레이트(610)의 저부에는 팁(TI)이 끼워진 용접건의 방향성에 대응할 수 있도록 메인플레이트(610)의 수평 기울기를 조작하기 위한 센터조정기구(640)가 구비되어 있다.

본 실시예에서는 팁(TI) 교환장치의 일부 구성인 팁 탈거장치(500)에 특징이 있는 바, 팁 장착부(620), 메인플레이트(610) 및 센터조정기구(640)에 대한 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 후술하게 되는 팁 탈거유닛(200)은 동일한 구조를 갖는 한 쌍으로 구성되어 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(400) 내부에서 상측과 하측으로 각각 이격되게 배치되며, 적어도 하나의 탄성부재(402)에 의해 지지된다.

이때, 탄성부재(402)는 압축시 반발력을 발생시키는 압축스프링(S) 인것이 바람직하다.

한편, 도면상 하우징(400)의 상측으로 배치되는 팁 안착대(100)는 메인플레이트(610)와의 결합을 위해 사각의 형상을 유지하고 있으며, 하우징(400)의 하측으로 배치되는 팁 안착대(100)는 하우징(400)과의 결합을 위해 하우징(400)과 대응하는 원형의 형상을 유지하고 있다.

본 실시예에서는 한 쌍의 팁 탈거유닛(200)이 동일한 구조임에 따라 설명의 혼선 방지를 위해 도면상 상측에 배치된 팁 탈거유닛(200)을 대상으로 설명하기로 한다.

팁 안착대(100)는 소정의 면적을 갖는 사각 판 상의 형태로 수평을 유지하는 메인플레이트(610)에 결합된다.

팁 안착대(100)의 중심부에는 용접건의 핑커에 결합된 팁(TI)이 수용되어 삽입(관통)될 수 있도록 도면상 수직방향을 향하는 원형의 제1삽입공(110)이 형성되어 있다.

팁 탈거유닛(200)은 용접건의 핑거(10)에 의해 팁 탈거유닛(200)으로 수용된 팁(TI)을 핑거(10)로부터 분리하기 위한 것으로, 팁 안착대(100)의 저면으로 회전 가능하게 배치되어 팁 안착대(100)의 제1삽입공(110)을 통해 삽입된 팁(TI)의 외주면을 압박하여 클램핑하고, 클램핑된 팁(TI)을 팁(TI)이 삽입된 축선 방향을 중심으로 회전시켜 용접건의 핑거(10)로부터 팁(TI)을 탈거시킨다.

이를 위한 팁 탈거유닛(200)은 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이 회전바디(210), 압박래치(220), 레버(230) 및 고정커버(240)를 포함한다.

회전바디(210)는 후술하는 하우징(400)의 내부 직경에 대응하는 소정의 두께를 갖는 원형을 유지하고 있으며, 하우징(400) 내부에서 탄성부재(402)에 의해 탄성지지된 상태로 배치된다.

회전바디(210)의 도면상 상부 판면에는 압박래치(220) 및 레버(230)가 수용될 수 있도록 단차진 수용홈(212)이 형성되어 있으며, 이 수용홈(212)은 압박래치(220) 및 레버(230)가 각각 회동이 이루어질 수 있도록 회동반경에 대한 특정된 공간을 갖도록 형성된다.

이때, 수용홈(212)의 일편에는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 후술하는 레버(230) 일측과 접촉되며, 레버(230)의 초기 위치를 유지시키는 소정의 경사를 갖는 위치고정편(212a)이 형성되고, 위치고정편(212a)으로부터 도면상 상측방향으로 수직하게 절곡되어 압박래치(220)에 의한 팁(TI) 클램핑 이후 회동하는 레버(230)의 회동력이 회전바디(210)로 전달되도록 함으로써 회전바디(210)가 레버(230)와 연동하여 회전되도록 하는 접촉편(212b)이 형성된다.

즉, 수용홈(212)의 위치고정편(212a)과 접촉편(212b)은 팁(TI) 발치 이후 레버(230)의 초기위치가 상시적으로 유지될 수 있도록 하면서, 레버(230)와 회전바디(210)가 함께 구동되도록 함으로써 후술하는 팁 발치수단(215)에 의한 팁(TI)의 발치가 이루어질 수 있도록 한다.

더하여, 회전바디(210)의 판면 중심부에는 팁 안착대(100)의 제1삽입공(110)을 통과한 팁(TI)이 삽입될 수 있도록 회전바디(210)를 수직하게 관통하는 제2삽입공(211)이 형성되어 있다.

그리고, 제2삽입공(211)의 일측에는 후술하는 레치의 이빨부(221)가 제2삽입공(211) 내측으로 진입할 수 있도록 수용홈(212)과 연통되는 개구부(211a)가 형성되어 있다.

압박래치(220)는 소정의 길이를 갖는 바(bar)형상을 유지하고 있으며, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 회전바디(210)의 수용홈(212) 상에서 길이방향 일측(도면상 좌측)이 제1회동핀(P1)을 통해 설치되어 수용홈(212) 상에서 회동을 하게 된다.

압박래치(220)의 길이방향 타측(도면상 우측)에는 팁 안착대(100)의 제1삽입공(110)을 통해 회전바디(210)의 제2삽입공(211)으로 삽입된 팁(TI)의 외주면을 압박하여 팁(TI)을 클램핑하기 위한 이빨부(221)가 형성되어 있으며, 이 이빨부(221)는 팁(TI)의 외주면을 파고들 수 있도록 복수개의 뾰족한 산으로 형성되어 있다.

그리고, 이빨부(221)와 인접한 압박래치(220)의 타측 말단부에는 압박래치(220)가 후술하는 레버(230)에 의해 회동되어 팁(TI)을 클램핑 한 후 레버(230)의 압박이 해제될 때 압박래치(220)의 복원이 이루어지도록 이빨부(221)측을 탄성지지하는 압축스프링(S)이 배치된다.

레버(230)는 소정의 길이를 유지한 상태로 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 일측은 회전바디(210)의 수용홈(212)에 수용된 상태로 제2회동핀(P2)에 의해 회동 가능하게 설치되고, 타측은 후술하는 하우징(400)의 외측으로 노출되어 있다.

이때, 제2회동핀(P2)은 도 6에 도시된 바와 같이 회전바디(210)의 축선과 소정 거리(T)로 이격되게 배치되는 것이 바람직한데, 이는 제2회동핀(P2)과 회전바디(210)의 축선을 달리 배치함으로써, 레버(230)의 일차적인 자체 회동과 회전바디(210)와 함께 회동하는 이차적인 회동이 연속적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 레버(230)가 회전바디(210)의 회전에 영향을 미치지 않은 상태로 제2회동핀(P2)을 중심으로 일차 자체 회동을 통해 압박래치(220)를 회동시켜 이빨부(221)가 팁(TI)을 압박하여 클램핑하도록 하고, 레버(230)의 이차 회동이 이루어질 때 레버(230)가 회전바디(210)의 접촉편(212b)과 접촉된 상태임에 따라 자체 회동은 더 이상 이루지지 못하고 회전바디(210)로 회동력이 전달되기 때문에 클램핑한 팁(TI)과 함께 회전바디(210)를 후술하는 하우징(400) 내부 상에서 회전시키는 것이다(도 8 참조).

정확하게, 레버(230)의 일차 자체 회동은 회전바디(210)의 접촉편(212b)과 접촉될 때까지 회동되면서 팁(TI)을 압박하여 클램핑하고, 이차 회동은 레버(230)가 접촉편(212b)을 밀면서 회전바디(210)의 회전이 이루어질 수 있도록 함으로써 후술하는 팁 발치수단(215)의 동작이 구현될 수 있도록 하는 것이다.

더욱이, 레버(230)의 자체 회동은 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(400) 내부에 배치되어 각 회전바디(210)를 탄성으로 지지하는 탄성부재(402)의 반발력에 의한 회전바디(210)와 팁 안착대(100) 간의 마찰 영향으로 인해 더욱 안정적으로 이루어지게 된다.

위와 같은 레버(230)의 동작이 이루어질 수 있도록, 레버(230)의 도면상 좌측 말단부에는 레버(230)의 회동시 압박래치(220)의 이빨부(221)가 형성된 부위와 접촉된 상태로 압박래치(220)를 푸싱하여 회동시킴으로써, 이빨부(221)가 회전바디(210)의 제2삽입공(211) 개구부(211a)로 진입되어 제2삽입공(211)에 삽입된 팁(TI)의 클램핑이 이루어지도록 압박래치(220) 방향으로 향하는 소정의 곡면을 갖는 푸싱캠(231)이 형성되어 있다.

더하여, 레버(230)의 타측에는 도 1에 도시된 바와 같이 레버(230)를 회전바디(210)의 수용홈(212) 상에서 회동이 이루어질 수 있도록 하는 동력원으로 유체압력에 의해 작동하는 실린더(630)가 배치되며, 레버(230)의 타측 말단부가 실린더(630)의 로드(630a)와 링크로 연결된다.

이렇게 되면 레버(230)는 실린더(630) 로드(630a)의 이동에 따라 제2회동핀(P2)을 중심으로 회전바디(210)의 수용홈(212) 상에서 회동을 하게 된다.

고정커버(240)는 회전바디(210)의 상면에 배치되어 상면을 커버함으로써, 수용홈(212)에 수용된 압박래치(220)와 레버(230)가 외부로 노출되는 것을 차단하여 압박래치(220)와 레버(230)의 안정적인 회동이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 고정커버(240)의 중심에는 제1삽입공(110)을 통해 제2삽입공(211)으로 삽입되는 팁(TI)이 관통하는 관통공(241)이 형성되어 있다.

더하여, 고정커버(240)의 외측 둘레는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 회전바디(210)의 상면 둘레에 복수개로 형성된 후술하는 가이드캠(214)이 노출될 수 있도록 가이드캠(214)의 내측면과 대응하는 형상을 갖는 홈(미부호)이 형성된다.

한편, 팁 탈거유닛(200)에는 클램핑된 팁(TI)이 회전바디(210)에 의해 회전하는 동안 용접건의 핑거(10)로부터 분리되도록 하는 팁 발치수단(215)이 마련된다.

팁 발치수단(215)은 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 회전바디(210)의 상면에 둘레를 따라 돌출되게 형성되며 소정 길이의 경사를 갖는 복수개의 가이드캠(214)과, 팁 안착대(100) 저면에 배치된 상태로 팁 안착대(100)와 회전바디(210)가 결합될 때 가이드캠(214) 표면과 접촉되어 구름운동하는 복수개의 롤러(213)로 구성된다.

이때, 가이드캠(214)은 회전바디(210)의 상면 둘레을 따라 돌출되게 2개로 형성되어 있으며, 가이드캠(214)의 경사는 동일한 원주 방향을 향하도록 형성되어 있다.

본 실시예에서는 가이드캠(214)이 회전바디(210)에 2개가 형성된 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 회전바디(210)의 형상 및 구조에 따라 2개 또는 3개 이상으로 형성될 수도 있다.

롤러(213)는 가이드캠(214) 표면과 선 접촉이 이루어질 수 있도록 원통의 바(bar) 형상을 이루고 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 팁 안착대(100)의 저면에 형성된 홈(미부호)에 삽입된 상태에서 가이드캠(214)의 경사면에 지지되어 구름운동을 하게 된다.

위와 같은 팁 발치수단(215)은, 도 7에 도시된 바와 같이 회전바디(210)가 클램핑된 팁(TI)과 함께 회전할 때, 회전하는 가이드캠(214)의 경사면이 구름운동하는 롤러(213)에 의해 점진적으로 눌려지도록 함으로써, 결국 회전바디(210)를 후술하는 하우징(400) 내측으로 수용시켜 용접건의 핑거(10)에 결합된 클램핑된 팁(TI)의 탈거가 이루어지도록 한다.

하우징(400)은 상,하가 개구된 원통의 형상으로 결합볼트(B)를 통해 팁 안착대(100)와 결합되며, 도 2 및 도 3과 같이 내부로 한 쌍의 팁 탈거유닛(200)을 탄성지지된 상태로 회전 가능하게 수용한다.

하우징(400)의 일면 상,하에는 한 쌍의 팁 탈거유닛(200)의 각 구성 중 실린더(630)와의 연결을 위해 각 레버(230)가 외부로 노츨되도록 하고, 실린더(630)에 의해 레버(230)의 회동이 제2회동핀(P2)을 중심으로 이루어질 때 레버(230)의 설정된 회전반경을 제어하는 한 쌍의 회동홈(401)이 형성되어 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 팁 탈거장치(500)를 이용하여 용접건의 팁(TI)이 탈거(분리)되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 한 쌍의 팁 탈거유닛(200) 중 도면상 상측에 배치된 팁 탈거유닛(200)의 구동을 예를 들어 설명한다.

먼저, 교체 대상이 되는 용접건의 핑거(10)에 결합된 팁(TI)을 팁 안착대(100)의 제1삽입공(110)으로 삽입한다.

이때, 팁(TI)은 도 5에 도시된 점선과 같이 팁 안착대(100)의 제1삽입공(110)과 고정커버(240)의 관통공(241) 및 회전바디(210)의 제2삽입공(211)을 관통하여 배치된다.

팁(TI)의 삽입이 완료되면, 실린더(630)가 구동하여 로드(630a)를 이동시킴에 따라 레버(230)를 도 8(a) 상태에서 화살표 방향으로 도 8(b)와 같이 회동시키는 일차 회동이 이루어지도록 하고, 이 과정에서 삽입된 팁(TI)이 클램핑 된다.

이때, 레버(230)의 회동은 회전바디(210)의 접촉편(212b)과 접촉될 때까지 이루어진다.

그리고, 레버(230)는 제2회동핀(P2)을 중심으로 자체 회전하기 때문에 회전바디(210)의 회전에는 영향을 주지 않는다.

또한, 레버(230)가 회동하는 과정에서 푸싱캠(231)이 압박래치(220)를 도면상 하측방향으로 압박함에 따라 압박래치(220)가 도 8(b)와 같이 압축스프링(S)의 탄성을 지지받으면서 회동하게 되고, 이 과정에서 압박래치(220)의 이빨부(221)가 팁(TI)의 외주면에 강력하게 압입됨으로써 도 8(b)와 같이 압박래치(220)를 통한 팁(TI)의 클램핑을 완료한다.

이후, 레버(230)는 실린더(630)의 한층 더 증가된 부하에 의해 도 8(b)에 도시된 화살표방향으로 이차 회동을 시작하게 된다.

이때, 레버(230)는 일측이 도 8(b)와 같이 접촉편(212b)과 접촉된 상태임에 따라 이차 회동시 접촉편(212b)을 밀면서 회전바디(210)를 도 8(c)와 같이 최대치로 회전시킨다.

레버(230)의 이차 회동이 이루어지는 과정에서, 팁 발치수단(215)의 롤러(213)는 도 7(a)의 상태에서 회전바디(210)가 회전할 때 가이드캠(214)의 경사면을 타고 구름운동 하기 때문에 가이드캠(214)이 점진적으로 눌러지도록 함으로써, 회전바디(210)를 도 7(b)에 도시된 간격(t) 만큼 하우징(400) 내부에서 화살표방향으로 하강시킨다.

이 과정에서, 압박래치(220)에 의해 클램핑된 팁(TI)이 회전바디(210)의 하강과 연동함에 따라 용접건의 핑거(10)로부터 탈거된다.

여기서, 한 쌍의 팁 탈거유닛(200)의 각 레버(230)가 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 로드(630a)에 결합된 상태임에 따라 구동이 동시에 이루어짐은 물론이며, 만일 단일의 팁 탈거유닛(200)의 구동을 원하는 경우에는 로드(630a)에 단일의 레버(230)만 연결하면 가능하다.

이후, 로드(630a)가 실린더(630)의 구동에 의해 초기 위치로 복귀하면 레버(230) 및 압박래치(220)도 함께 연동하여 도 8(a)와 같이 초기 위치로 복귀하면서 용접건의 핑거(10)로부터 탈거된 팁(TI)을 배출하게 된다.

지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 팁 탈거장치는, 로봇용접기의 용접건 말단부에 설치된 팁을 기계적으로 분리하는 팁탈거유닛의 기계적 구조를 단순화시킴으로써, 종래와 같은 복잡한 구조로 인해 발생하는 작동불량을 원천적으로 차단함과 동시에 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있는 탁월한 효과가 있다.

이상, 본 발명의 팁 틸거장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

100 : 팁 안착대 110 : 제1삽입공
200 : 탈거유닛 210 : 회전바디
211 : 제2삽입공 211a : 개구부
212 : 수용홈 212a :위치고정편
212b : 접촉편 213 : 롤러
214 : 가이드캠 215 : 팁 발치수단
220 : 압박래치 221 : 이빨부
230 : 레버 231 : 푸싱캠
240 : 고정커버 241 : 관통공
400 : 하우징 401 : 회동홈
402 : 탄성부재 500 : 팁 탈거장치
600 : 팁 교환장치 610 : 메인플레이트
620 : 팁 장착부 630 : 실린더
630a : 로드 640 : 센터조정기구
B : 결합볼트 P1 : 제1회동핀
P2 : 제2회동핀 S : 압축스프링
T : 거리 TI : 팁

Claims

수평을 유지하는 메인플레이트(610)에 결합되며, 용접건의 핑거(10)에 결합된 팁(TI)이 삽입되는 제1삽입공(110)이 형성된 팁 안착대(100);
상기 팁 안착대(100)의 저면에 회전 가능하게 배치되며, 상기 제1삽입공(110)을 통해 삽입된 팁(TI)의 외주면을 압박하여 클램핑하고, 클램핑된 팁(TI)을 회전시켜 용접건으로부터 탈거시키는 팁 탈거유닛(200); 및
상기 팁 탈거유닛(200)을 탄성지지된 상태로 회전 가능하게 수용하는 하우징(400);을 포함하며,
상기 팁 탈거유닛(200)은, 상기 하우징(400) 내부로 탄성지지되게 배치되며, 판면에 단차진 수용홈(212)이 형성되고, 판면 중심에 상기 제1삽입공(110)을 통과한 상기 팁(TI)이 삽입되는 제2삽입공(211)이 형성된 회전바디(210); 상기 회전바디(210)의 수용홈(212)에 회동 가능하게 배치되며, 상기 제2삽입공(211)으로 삽입된 팁(TI)의 외주면을 압박하는 이빨부(221)를 갖는 탄성지지된 압박래치(220); 및 일측이 상기 회전바디(210)의 축선과 이격된 상태로 수용홈(212)에 회동 가능하게 배치되며, 일차로 자체 회동을 통해 상기 압박래치(220)를 압박시켜 상기 이빨부(221)가 팁(TI)을 클램핑하고, 이차로 클램핑된 팁(TI)과 함께 상기 회전바디(210)를 하우징(400) 상에서 회전시키는 동력원과 연결된 레버(230);로 구성되고,
상기 레버(230)의 일측 말단부에는 레버(230)의 회동시 상기 압박래치(220)와 접촉된 상태로 압박래치(220)의 이빨부(221)를 상기 회전바디(210)의 제2삽입공(211)에 삽입된 팁(TI)으로 향하도록 푸싱하기 위한 곡면을 갖는 푸싱캠(231)이 형성된 것을 특징으로 하는 용접건의 팁 탈거장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수용홈(212)의 일편에는 상기 레버(230) 일측과 접촉되며, 상기 레버(230)의 초기 위치를 유지시키는 소정의 경사를 갖는 위치고정편(212a)이 형성되고, 상기 위치고정편(212a)으로부터 절곡되어 상기 팁(TI) 클램핑 이후 회동하는 레버(230)의 회동력이 상기 회전바디(210)로 전달되도록 함으로써 회전바디(210)가 레버(230)와 연동하여 회전되도록 하는 접촉편(212b)이 형성된 것을 특징으로 하는 용접건의 팁 탈거장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 회전바디(210)에는 상기 수용홈(212)을 커버하며, 중심에 상기 제1삽입공(110)을 통과한 상기 팁(TI)이 관통하는 관통공(241)이 형성된 고정커버(240)가 결합되는 것을 특징으로 하는 용접건의 팁 탈거장치.
제1항에 있어서,
상기 팁 탈거유닛(200)에는 클램핑된 팁(TI)이 회전하는 동안 상기 용접건의 핑거(10)로부터 분리되도록 하는 팁 발치수단(215)이 구비되되,
상기 회전바디(210)의 상면에 둘레를 따라 돌출되게 형성되며, 소정 길이의 경사를 갖는 복수개의 가이드캠(214); 및
상기 팁 안착대(100) 저면에 배치된 상태로 상기 가이드캠(214)과 접촉되어 구름운동하는 복수개의 롤러(213);를 포함하며,
상기 회전바디(210)가 클램핑된 팁(TI)과 함께 회전할 때, 회전하는 가이드캠(214)의 경사면이 구름운동하는 상기 롤러(213)에 의해 눌려지면서 클램핑된 팁(TI)을 용접건의 핑거(10)로부터 탈거시키는 것을 특징으로 하는 용접건의 팁 탈거장치.
제1항에 있어서,
상기 팁 탈거유닛(200)은 탄성부재(402)에 의해 지지된 상태로 상기 하우징(400) 내부에 한 쌍으로 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 용접건의 팁 탈거장치.