KR20020040762A

KR20020040762A - 박스 너트의 용접방법 및 용접장치

Info

Publication number: KR20020040762A
Application number: KR1020027001081A
Authority: KR
Inventors: 아오야마요시타카; 아오야마쇼지
Original assignee: 아오야마 요시타카
Priority date: 2000-05-27
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2002-05-30
Also published as: CA2391335A1; AU7444400A; EP1334791A4; CN1225339C; KR100737264B1; EP1334791A1; CN1364105A; WO2001091964A1; US6825436B1; AU782885B2

Abstract

한 쪽의 전극(6)에는 캡(13)을 수용하고 지지하는 오목부(16)가 구비되어 있고, 다른 한쪽의 전극(8)에는 너트(10)를 수용하고 지지하는 오목부(36)가 구비되어 있다. 이렇게 지지된 캡(13)과 너트(10)는 전극(6)의 진출에 의해 서로 가압되고 전류가 통전되어, 양쪽이 용접된다. 또한, 양쪽 전극의 오목부(16, 36)에 부품을 공급하기 위해, 스퀘어 모션을 행하는 캡 공급기구(19)와 너트 공급기구(38)가 설치되고, 공급부재(18, 37)에 캡(13)과 너트(10)를 각각 지지시킨다.

Description

박스 너트의 용접방법 및 용접장치{WELDING METHOD AND WELDING DEVICE OF CAP NUT}

종래 기술에서는, 캡과 너트를 서로 맞댄 상태에서 척(chuck)으로 지지하고, 양쪽 전극 사이의 축선상에 캡과 너트를 일체로 지지 대기시킨 후, 양쪽 전극을 진출시켜 캡과 너트를 가압하고 용접전류를 통전하여 용접을 완료한다. 특히, 전기저항용접은, 척으로 고정전극의 평평한 끝면상에 너트를 지지하고, 또한 그 위에 척으로 지지된 캡을 맞추고, 이 상태에서 가동전극을 진출시킴으로써 수행된다. 그러한 시스템은 일본 특개평 제 9-85464호 공보의 도 3에 개시되어 있다.

상기 종래기술로는, 서로 용접되지 않은 캡과 너트를 척으로 지지하기 때문에, 쇠 부스러기(iron scrap) 등이 척의 지지 갈고리(holding dog)에 들어가면, 캡과 너트 사이의 상대 위치에 편차가 발생하고, 두 부품이 어긋난 상태로 용접된다. 척으로 지지된 캡과 너트를 대기시켜 두고, 전극이 그 곳으로 진출되는 것이기 때문에, 전극과 캡 및 너트 사이의 상대위치에 약간의 편차라도 있으면, 캡과 너트가 전극에 의해 바르게 지지되지 않게 되어, 캡과 너트가 어긋난 상태에서 용접되거나, 캡이 너트에 맞대어졌을 때 튕겨나간다. 또한, 척 시스템으로는, 척 기구(mechanism)의 정밀도를 현저히 높일 필요가 있고, 그에 상응하는 고가의 설비를 준비할 필요가 있다. 척 기구에 의해 취급되는 부품의 수가 증가함에 따라, 조(jaw)와 축과 같은 가동부품이 마모하고, 작동정밀도의 저하를 초래하게 된다.

자동차 차륜을 고정하는 박스 너트(box nut)는 물이나 진흙 등의 침입을 방지하고 외관을 개선하기 위해서 사용된다. 이 박스 너트는 너트에 용접된 보울 형상의 캡(bowl-shaped cap)을 구비하고 있다. 본 발명은 그러한 너트의 용접에 관한 기술분야에 속한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접장치의 정면도;

도 2는 캡 공급기구의 평면도;

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에서 본 단면도;

도 4는 너트 공급기구의 평면도;

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에서 본 단면도;

도 6은 고정전극의 종단면도;

도 7은 가이드핀의 변형예를 나타내는 평면도;

도 8은 가동전극의 종단면도;

도 9는 가동전극의 변형예를 나타내는 종단면도;

도 10은 제어판을 나타내는 평면도;

도 11a는 박스 너트의 부분 파단 측면도;

도 11b는 박스 너트의 부분 확대도;

도 12는 가이드핀의 변형예를 나타내는 부분 종단면도;

도 13은 탈출수단의 변형예를 나타내는 종단면도;

도 14는 공급로드를 이용한 경우의 변형예를 나타내는 측면도;

도 15는 도 1의 장치에 있어서 공급부재의 상대위치를 나타내는 개략 평면도;

도 16은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 박스 너트 용접장치의 정면도;

도 17은 도 16에 도시된 장치의 부분 평면도;

도 18은 서로 조립된 캡과 너트를 나타내는 단면도;

도 19는 고정전극의 종단면도;

도 20은 변형예를 나타내는 도 16과 유사한 정면도;

도 21은 도 20에 도시된 장치의 부분 평면도;

도 22는 캡 공급기구의 변형예를 나타내는 측면도;

도 23은 턴 테이블(turn table)에 응용한 경우를 나타내는 개략 평면도;

도 24는 도 23에 도시된 장치의 부분 종 단면도;

도 25a는 박스 너트의 측면도; 및

도 25b는 도 25a에 도시된 박스 너트의 부분 확대도이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 박스 너트 용접방법은, 한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 각각의 전극에 의해 지지된 캡의 개구단(open end)과 너트의 끝면을, 전극을 진출시켜 서로 가압하고 용접전류를 통전하여, 캡과 너트를 용접하는 것을 특징으로 한다. 캡과 너트는 각각 전극의 오목부에 지지되어 있기 때문에, 동일 축선상의 양쪽 전극이 서로 접근하여 양쪽 부품이 서로 맞대어졌을 때는, 양쪽 부품은 정확한 상대 위치에 있다고 본다; 그러므로, 용접 정밀도가 양호한 박스 너트가 얻어진다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 수용되기 때문에, 전극과 그 곳에 지지된 부품 사이의 상대위치가 정확하게 설정될 수 있어서, 상술한 바와 같이 고정밀도의 용접부품을 얻을 수 있다. 또한, 캡과 너트는 전극에 의해 직접 지지되기 때문에, 종래기술에서 사용되던 척 기구를 채용할 필요가 없고, 조작자는 척의 사용에 의해 야기된 상기 문제점들로부터 벗어날 수 있다.

캡과 너트는 그것들의 축선이 전극의 축선과 동축선상의 위치로 된 후 전극의 축선방향으로 이동되어, 전극의 오목부에 수용되고 지지된다. 즉, 캡과 너트의 궤적은 캡과 너트가 전극의 축선과 동축선상에 위치된 후 전극의 오목부로 이동되어, 양쪽 부품의 궤적은 가장 단순한 형태라고 볼 수 있다; 그러므로, 부품을 전극에 지지하는 과정이 간단하고 확실하게 이루어져, 신뢰성있는 작동이 확실하게 얻어진다.

캡과 너트는 스퀘어 모션(square motion)을 수행하는 공급부재(feed member)에 각각 지지되어 전극의 오목부에 도달할 수도 있다. 양쪽 부품은 공급부재에 의해 지지됨으로써 전극의 오목부에 도달하고, 그러한 경우, 공급부재의 궤적이 스퀘어 모션으로 되어, 양쪽 부품이 전극 축선상에 위치된 후 양쪽 부품이 전극 오목부로 이동하는 것을 포함하는 확실한 작동을 용이하게 얻을 수 있다. 즉, 공급부재는 부품 수용 위치로 복귀하는 궤적과 부품이 수용된 후 진출대기위치로 이동하는 궤적이 필요하다. 이들 요구는 스퀘어 모션에 의해 확실하게 이뤄진다.

너트의 나사구멍에 끼우도록 되어 있는 가이드핀이 너트 지지 전극의 오목부에 설치될 수도 있다. 전극에 의한 너트의 지지에 대해서는, 이러한 가이드핀을 설치함으로써 용접을 위한 가압중에 너트가 비정상적으로 기울어지는 것을 방지할 수 있어서, 너트가 캡에 바르게 맞대어질 수 있게 된다. 캡에 대해서는, 캡이 보울형상이라면, 볼(ball)이 전극 오목부에서 자유롭게 구르는 현상과 유사한 방식으로, 캡이 너트에 가압되는 동안 캡의 개구단 전체가 균일하게 너트 끝면에 가압된다. 즉, 캡에는 자동정렬 작용(self-aligning action)이 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 박스 너트 용접장치는, 한 쪽 전극은 보울형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 너트를 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 각각 지지되어 있기 때문에, 동축선상에 있는 양쪽 전극이 서로 접근하여 서로 맞대어졌을 때 양쪽 부품은 정확한 상대 위치에 있다고 볼 수 있으므로, 충분한 용접 정밀도가 얻어진다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 수용되기 때문에, 전극과 전극에 지지된 부품 사이의 상대위치가 정밀하게 설정될 수 있어서, 상술한 바와 같이 고정밀도로 용접된 부품이 얻어질 수 있다. 또한, 캡과 너트는 전극에 의해 직접적으로 지지되기 때문에, 종래 기술에서 사용된 바와 같은 척 기구를 채용할 필요가 없고, 조작자는 척의 사용에 의해 야기되는 문제점들로부터 자유롭게 된다.

구동 수단은 캡 공급기구의 공급부재와 너트 공급기구의 공급부재가 스퀘어 모션을 수행하도록 결합될 수 있다. 양쪽 부품은 공급부재에 의해 지지되어 전극의 오목부에 도달되고, 이 경우, 공급부재의 궤적이 스퀘어 모션으로 됨으로써, 양쪽 부품이 전극 축선상에 위치된 후 양쪽 부품이 전극 오목부로 이동하는 것을 포함하는 확실한 작동을 더욱 쉽게 얻을 수 있다. 즉, 공급부재는 부품 수용 위치로 복귀하는 궤적과 부품이 수용된 후 진출대기위치로 이동하는 궤적이 필요하다. 이들 요구는 스퀘어 모션에 의해 확실하게 이뤄진다.

너트의 나사구멍에 끼우도록 되어 있는 가이드핀은 너트 지지 전극의 오목부에 설치될 수도 있고, 상기 가이드핀은 용접 후에 박스 너트를 전극 오목부로부터 탈출시키는 수단을 구비하고 있다. 전극에 의한 너트의 지지에 대해서는, 이러한 가이드핀을 설치하여 용접을 위한 가압 중에 너트가 비정상적으로 기울어지는 것을 방지할 수 있어서, 너트가 캡에 정확하게 맞대어질 수 있게 된다. 가이드핀에는 압축공기 분출구(compressed air spout) 또는 푸시아웃 로드(push-out rod)와 같은 탈출수단이 구비되어 있어서, 완성된 박스 너트가 전극으로부터 탈출될 수 있다. 특히, 캡은 탈출력이 내부로부터 작용되기 때문에, 탈출에 필요한 힘이 박스 너트에 확실하게 전달되어 탈출 그 자체의 신뢰성이 증가된다. 캡에 대해서도, 캡이 보울 형상이라면, 볼이 전극 오목부에서 자유롭게 구르는 현상과 유사한 방식으로, 캡이 너트에 가압되는 동안 캡의 개구단 전체가 균일하게 너트 끝면에 가압된다. 즉, 캡에는 자동정렬 작용이 이루어진다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 박스 너트 용접장치는, 한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 전극의 축선에 대해 경사진 방향으로 공급로드(feed rod)를 진출시켜 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 각각 지지되어 있기 때문에, 동축선상에 있는 양쪽 전극이 서로 접근하여 서로 맞대어졌을 때 양쪽 부품은 정확한상대 위치에 있다고 볼 수 있으므로, 충분한 박스 너트의 용접 정밀도가 얻어진다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 수용되기 때문에, 전극과 전극에 지지된 부품 사이의 상대위치가 정밀하게 설정될 수 있어서, 상술한 바와 같이 고정밀도로 용접된 부품이 얻어질 수 있다. 또한, 캡과 너트는 전극에 의해 직접적으로 지지되기 때문에, 종래 기술에서 사용된 바와 같은 척 기구를 채용할 필요가 없고, 조작자는 척의 사용에 의해 야기되는 문제점들로부터 자유롭게 된다. 또한, 너트는 경사진 방향으로 진출하는 공급로드에 의해 전극 오목부에 공급되기 때문에, 너트를 원격지(remote place)로부터 전극으로 가져올 수 있고, 이는 전극 주위의 공간에 제한이 있을 때 편리하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 박스 너트 용접장치는, 한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 너트를 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있고, 캡을 지지하는 캡 공급기구의 공급부재와 너트를 지지하는 너트 공급기구의 공급부재는 양쪽 공급부재가 진출되었을 때 서로 방해하지 않는 상대 위치로 되는 것을 특징으로 한다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 각각 지지되어 있기 때문에, 동축선상에 있는 양쪽 전극이 서로 접근하여 서로 맞대어졌을 때 양쪽 부품은 정확한 상대 위치에 있다고 볼 수 있으므로, 충분한 용접 정밀도가 얻어진다. 캡과 너트는 전극의 오목부에 수용되기때문에, 전극과 전극에 지지된 부품 사이의 상대위치가 정밀하게 설정될 수 있어서, 상술한 바와 같이 고정밀도로 용접된 부품이 얻어질 수 있다. 또한, 캡과 너트는 전극에 의해 직접적으로 지지되기 때문에, 종래 기술에서 사용된 바와 같은 척 기구를 채용할 필요가 없고, 조작자는 척의 사용에 의해 야기되는 문제점들로부터 자유롭게 된다. 척 기구로는, 쇠 부스러기 등이 척 갈고리(chuck dog)와 부품 사이에 존재하면, 그 부품은 기울어진 상태로 지지되어, 때때로 정확한 용접을 얻을 수 없게 된다. 또한, 캡 공급기구의 공급부재와 너트 공급기구의 공급부재는 그것들이 진출되었을 때 서로 방해하지 않는 위치관계가 된다. 이는, 양쪽 공급부재가 양쪽 전극 사이로 진출될 수 있기 때문에, 캡 공급기구와 너트 공급기구가 가급적 전극 축선에 가까운 영역에 모이게 하고, 이러한 사실은, 전체 용접장치에 대한 공간을 최소로 하는데 매우 유리하다. 그리고, 양쪽 공급부재는 전극 사이로 동시에 진출할 수 있기 때문에, 캡과 너트를 전극에 단시간에 효율적으로 지지시킬 수 있다.

캡 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향과, 너트 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향은 전극 축선의 방향에서 보아 일직선으로 서로 마주보거나 서로 교차하게 할 수도 있다. 이는, 상술한 바와 같이, 양쪽 공급부재가 서로 방해하지 않고 진출 및 복귀하게 하여, 공간 최소화 및 단시간 공급이 가능하게 된다. 또한, 양쪽 공급부재의 진출 및 복귀 축선이 상술한바와 같이 서로 교차할 때는, 캡 공급기구와 너트 공급기구를 서로 접근시켜 모이게 할 수 있어서, 공간적으로 더욱 유리하다.

또 다르게는, 박스 너트 용접장치는, 한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 너트를 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있고, 캡을 지지하는 캡 공급기구의 공급부재와 너트를 지지하는 너트 공급기구의 공급부재는 양쪽 공급부재가 전극 축선을 향해 진출되었을 때 서로 방해하지 않는 상대 위치로 되고, 캡 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향과, 너트 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향은 전극 축선의 방향에서 보아 일직선으로 서로 마주보거나 서로 교차하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 박스 너트 용접장치는, 가동전극과 고정전극이 수직축과 동축으로 배치되고, 고정전극에는 너트를 지지하는 오목부가 형성되어 있으며, 캡을 지지하면서 실질상 직각 방향으로 진출 및 복귀하는 공급부재가 구비되고, 공급부재는 축선을 따라 수직으로 이동하도록 구성되고, 고정전극에 의해 지지된 너트상에 캡이 장착된 상태에서, 가동전극이 하강하여 가압 및 통전이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

공급부재의 진출은 공급부재에 의해 지지된 캡의 축선과 전극의 축선이 일치하는 곳에서 정지한 뒤, 공급부재는 전측의 축을 따라 이동하고 캡의 개구단은 너트의 단부면상에 장착된다. 그리고나서, 가동전극이 진출하여 캡을 너트에 가압하고, 통전하여 용접을 완료한다. 완료 후, 박스 너트는 고정전극의 오목부로부터 제거된다. 또한, 공급부재는, 전극 축선을 향한 진출 이동, 전극 축선을 따른 하강이동, 복귀 이동, 및 상승이동을 포함하는, 소위 스퀘어 모션을 수행한다. 따라서, 척과 같이 정밀도가 불안정한 수단이 아니라, 공급부재의 진출 및 복귀와 전극 축선방향으로의 이동의 조합을 포함하는 간단한 작용을 채용함으로써, 정확하고 내구성이 높은 장치가 구비된다. 고정전극에는 오목부가 형성되어 있고, 그 곳에 지지된 너트는 우수한 안정성으로 대기된다. 캡이 대기상태의 너트상에 장착되는 시스템이기 때문에, 캡의 위치 편차가 절대로 일어나지 않는다. 또한, 캡에 부여된 거동(behavior)은 상술한 바와 같이 단순하기 때문에, 그 곳에 채용된 기구가 단순화되고 설치 공간이 크게 절약된다.

캡의 공급부재에 캡 수용실(cap receiving chamber)이 형성되어 있으면, 캡은 수용실에 지지되고 상술한 바와 같이 확실하게 이동된다. 또한, 캡의 이동은 캡이 수용실에 들어간 상태에서 이루어지기 때문에, 이동중 인접 부재와의 방해가 있더라도, 캡은 보호된 상태로 되어 있고, 뜻하지 않게 떨어지는 일은 절대로 없다.

수용실은, 하부측이 개방되어 있을 수도 있고, 캡 공급 슈트(chute)와 대향하고 있는 상태로 연통되어 있는 입구(inlet)와 캡이 수용실로부터 상대적으로 나오는 출구(outlet)가 형성되어 있으며, 수용실 내부에 캡을 지지하는 흡인수단(attracting means)이 설치되어 있을 수도 있다. 캡에 대한 입구 및 출구가 수용실에 형성되어 있고, 수용실의 하부측이 개방되어 있기 때문에, 수용실 내부로 캡을 도입하고, 너트상에 캡을 설치하며, 그리고, 캡을 남겨둔채 공급부재를 복귀시키는 것이 확실하게 실현된다.

캡의 개구단은 너트의 끝면에 형성된 고리형상의 홈에 끼워맞춰질 수도 있다. 그러한 홈으로의 끼워맞춤은 캡을 너트의 끝면상에 높은 안정성으로 장착할 수 있게 한다.

우선, 도 1에 도시된 실시예를 참조하면, 용접장치 본체, 즉, 지주(support column)(1)로부터 지지아암(2, 3)이 돌출된 상태로 설치되고, 한 쪽의 지지아암(2)에는 가동전극(6)이 공기실린더(4)와 연결부재(5)를 통해 장착되어 있다. 도 1에는, 공기실린더(4)와 연결부재(5)가 상당히 축소된 크기로 개략적으로 도시되어 있다. 다른 쪽 지지아암(3)에는 고정전극(8)이 연결부재(7)를 통해 견고하게 고정되어 있다. 두 전극(6, 8)은, 단면이 원형이고, 구리 합금으로 만들어져 있으며, 동축상에 배치되어 있다. 참조부호 O은 그 축선을 나타낸다.

박스 너트의 형상을 도 11을 참조하여 설명한다. 이 박스 너트(9)는 자동차차륜을 고정하는 허브(hub) 너트이다. 너트(10) 본체는 육각부(hexagonal portion)(11)과 테이퍼부(taper portion)(12)로 이루어져 있고, 테이퍼부(12)는 차륜 구멍 내부로 밀어넣어져 차륜의 장착 위치가 설정된다. 박스부(box portion)를 형성하는 캡(13)은 강판을 보울 형상으로 프레스 성형하여 만들어진다. 캡(13)의 개구단(14)은 너트(10)의 끝면에 형성된 원형홈(15)에 알맞게 끼워맞춰진다.

도 1을 참조하여 설명을 계속한다. 원형 테이퍼 구멍으로 형성된 오목부(16)는 가동전극(6)의 하단면에 형성되어 있고, 캡(13)이 그 내부에 삽입되어, 캡(13)이 그 개구단(14)을 아래쪽으로 향하여 수용되고 지지된다. 또한, 오목부(16)의 내부 영역에는 캡(13)을 흡인력(attracting force)으로 지지하기 위한 자석(영구자석)이 매입되어 있다.

캡(13)은 공급부재(18)에 의해 지지되어 오목부(16)로 이동된다. 그러므로, 공급부재(18)는, 적어도 캡(13)이 전극 축선(O)과 동축선상으로 위치된 후, 전극 축선(O)을 향해 이동된다. 이를 위해, 공급부재(18)가 스퀘어 모션을 수행하도록 하는 캡 공급기구(19)가 설치된다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시된 이 캡 공급기구(19)는, 공급부재(18)의 진출 및 복귀 방향이 축(O)에 대해 직각인 진출 및 복귀를 위해 장착되고, 수평으로 설치된 기판(base plate)(20)을 구비하고 있다. 구동수단(21)은 그러한 진출 및 복귀를 수행하도록 설치되어 있다. 구동수단(21)은, AC 서보모터(AC servomotor)와 같은 전동식일 수도 있지만, 여기서는 공급부재(18)에 연결된 피스톤로드(23)를 가진 공기실린더(22)가 기판(18)에 고정되어 있다. 또한, 공급부재(18)는, 도시된 바와 같이 비자성 재질인 두꺼운 스테인레스 강판으로 만들어져 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공급부재(18)에는 높이가 동일 부재의 표면(24)보다 낮고, 그 높이 차이가 가이드벽(26)을 형성하는, 평평한 가이드면(25)이 형성되어 있다. 캡(13)은 도 2의 상부영역으로부터 진출하고 동일 도면의 좌측으로 상대적으로 이동해 나간다. 캡(13)이 가이드벽(26)에 의해 위치결정되고 이 상태에서 일시적으로 걸리기 때문에, 캡(13)에 합치하는 원호부(arcuate portion)(27)가 형성되고, 원호부(27)에 캡(13)을 끌어당기기 위한 자석(영구자석)(28)이 공급부재(18)에 매입되어 있다.

캡(13)을 가이드면(25)상에 미끄러지게 하기 위해, 슈트(29)가 기판(20)에 연결되어 있다. 슈트(29)는 단면이 사각형이고, 그 바닥면(30)이 가이드면과 이어지도록 하기 위해, 시트부재(seat member)(31)가 기판(20)상에 고정되어 있고 시트부재(31)상에 슈트(29)가 고정되어 있다. 슈트(29)는, 도시되어 있지 않지만, 공급 호스(supply hose)를 통해 부품공급기(part feeder)에 연결되어 있다. 어떤 부재가 가이드 면(25)상의 캡과 접촉하거나 하여 캡(13)이 위치 편차를 일으키는 것을 방지하기 위해, 슈트(29)의 일부를 바이저(visor)처럼 연장하여 보호판(29a)으로 하고 있다.

캡(13)을 축선(O)를 따라 이동시키기 위해, 구동수단(32)이 고정부재(stationary member)(34)에 장착되어 있다. 구동수단(32)은, AC 서보모터와 같은 전동식일 수도 있지만, 여기서는 기판(20)에 연결된 피스톤로드(35)를 가진 공기실린더(33)가 고정부재(34)에 고정되어 있다. 여기서 사용되는공기실린더(33)는 탠덤식(tandem type)이기 때문에, 피스톤로드(35)가 2개의 내장실린더(housed-cylinder)로부터 각각 돌출되어 있다.

너트(10)를 고정전극(8)에 공급하는 기구는 실질상 상기 캡 공급기구(19)와 동일하다. 고정전극(8)의 상단면은 원형 테이퍼 구멍형태의 오목부(36)로 이루어져 있고, 그 내부에 너트(10)의 테이퍼부(12)가 삽입되어 너트(10)가 수용되고 지지된다.

너트는 공급부재(37)에 의해 지지되어 오목부(36)로 운반되기 때문에, 적어도 너트(10)가 전극 축선(O)과 동축으로 위치된 후, 공급부재(37)가 축선(O)을 따라 이동된다. 이를 위해, 너트 공급기구(38)가 설치되어 공급부재(37)가 스퀘어 모션을 수행하게 한다. 또한, 이 너트 공급기구(38)는 도 4 및 도 5에 도시되어 있고, 거기서 기판(39)은 수평위치로 설치되어 있으며, 그 위에 공급부재(37)가 진출 및 복귀 가능하게 장착되고 그 진출 및 복귀 방향이 축선(O)과 직각으로 되어 있다. 구동수단(40)은 그러한 진출 및 복귀가 가능하게 설치되어 있다. 구동수단(40)은 AC 서보모터와 같은 전동식일 수도 있지만, 여기서는 공급부재(37)에 연결된 피스톤로드(42)를 가진 공기실린더(41)가 기판(39)에 연결되어 있다. 또한, 공급부재(37)는 스테인레스 강으로 만들어진 블록부재의 형태이고, 도시된 바와 같이 비자성 재질이다.

도 1, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 공급부재(37)는 너트 수용실(43)로 이루어져 있다. 수용실(43)은 슈트(44)의 통로(45)와 정렬된 입구(46)와, 너트가 상대적으로 수용실로부터 나오는 출구(47)를 구비하고 있다.자석(영구자석)(48)은 수용실(43)내의 너트를 흡인하고 일시적으로 지지하기 위해 공급부재(37)에 매입되어 있다. 그 위치는 너트(10)가 가이드면(49, 50)에 접촉하여 위치되도록 설정되어 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드면(49, 50)이 서로 교차하는 위치에 근접해 있다.

슈트(44)는 수용실(43)의 너트를 원활하게 이동시키기 위해 기판(39)에 연결되어 있다. 슈트(44)는 단면이 사각형이고 그 바닥면(51)이 기판(39)의 표면(52)과 이어지도록 기판(44)에 연결되어 있다. 슈트(44)는, 도시되어 있지 않지만, 공급 호스를 통해 부품공급기에 연결되어 있다.

너트(10)를 축선(O)을 따라 이동시키기 위해, 구동수단(53)이 고정부재(34)에 장착되어 있다. 구동수단(53)은 AC 서보모터와 같은 전동식일 수도 있지만, 여기서는 기판(39)에 연결된 피스톤로드(55)를 가진 공기실린더(54)가 고정부재(34)에 고정되어 있다. 여기서 사용되는 공기실린더(54)는 탠덤식이기 때문에, 피스톤로드(55)가 2개의 내장실린더로부터 각각 돌출되어 있다.

도 6은 고정전극(8)의 상세 구조 단면도이고, 여기서 가이드핀(56)은 절연체(57, 58)에 의해 지지되어 있다. 고정전극(8)은 오목부(36)가 형성되어 있는 상부부재(upper member)(59), 피스톤실(60)을 구비한 중간부재(61), 동일한 피스톤실(62)을 구비하고 있는 하부부재(63)를 포함하고, 이 세 부재들은 나사부(64, 65)에 의해 일체로 되어 있다. 절연체(57)는 상부부재(59)에 설치되어 있고, 절연체(58)는 중간부재(61)에 설치되어 있다. 가이드핀(56)은 핀부(66)와 피스톤부(67)를 포함한다. 핀부(66)는 절연체(57)상에서 슬라이딩되고피스톤부(67)는 절연체(58)상에서 슬라이딩한다. 또한, 절연체(68)는 피스톤실(62)의 바닥에 설치되고, 압축코일스프링(69)은 절연체(68)와 피스톤부(67) 사이에 설치된다. 가이드핀(56)의 중심부에는 공기통로(70)가 형성되어 있는 반면, 하부부재(63)에는 공기호스(72)로 압축공기를 공급하기 위한 공기구멍(71)이 형성되어 있다.

가이드핀(56)에 형성된 공기통로(70)는 용접후의 박스 너트(9)를 전극(8)의 오목부(36)로부터 탈출하게 하는 수단이다. 관통구멍 형태의 공기통로(70) 대신, 도 7에 도시된 바와 같이, 공기홈(73)이 핀부(66)의 외주면에 형성될 수도 있다. 이러한 탈출수단에 대해, 도 13에 도시된 바와 같은 돌출로드(projecting rod)(74)가 사용할 수도 있다. 돌출로드(74)는 가이드핀(56)의 중심을 통해 슬라이딩 가능하게 연장되어 있고 그 하단에 슬라이딩 가능하게 고정된 컵형 피스톤(cup-shaped piston)(75)을 구비하고 있으며, 그 곳에 압축공기용 통로(76)가 개구되어 있다. 압축공기가 공급되면, 컵형 피스톤(75)이 힘차게 이동되고 돌출로드(74)가 컵(13)의 내부를 밀어올려 박스 너트(9)가 오목부(36)로부터 탈출하게 된다.

도 8을 참조하여 가동전극(6)을 설명한다. 가동전극(6)은, 오목부(16)가 형성되어 있는 하부부재(77), 피스톤실(78)을 구비하고 있는 중간부재(79), 및 전선(80, 81)이 연결되어 있는 상부부재(82)의 3부재를 구비하고 있고, 상기 3부재는 나사부(83, 84)에 의해 일체로 되어 있다. 피스톤(85)은 자석(영구자석)(86)이 수용되어 있는 용기(vessel)(87)의 형태로 되어 있고, 상기 용기(87)와 접촉하고 있는 전도성핀(88)이 용기(87)와 일체로 되어있다. 이 용기(87)는 스테인레스 강으로 만들어져 있고, 비자성 재질인 반면, 전도성핀(88)은 철 재질이고, 자성 재질이다. 전도성핀(88)은 하부부재(77)에 설치된 절연체(89)를 통해 슬라이딩 가능하게 연장되어 있고, 피스톤(85)은 중간부재(79)의 내부에 설치된 원통형 절연체(90)에 삽입되어 있다.

절연체(91)는 상부부재(82)의 내측에 설치되어 있고, 전도성판(92)은 절연체(91)의 가장 깊은 영역에 장착되어 있다. 압축코일스프링(93)은 전도성판(92)과 피스톤(85) 사이에 끼워져 있다. 전선(80)은 절연된 상태로 전도성판(92)에 연결되어 있는 반면, 다른 전선(81)은 상부부재(82)의 외부면에 연결되어 있다. 그러므로, 캡(13)이 오목부(16)에 들어가면, 자석(86)의 흡인력이 전도성핀(88)을 통해 캡(13)에 작용하여 캡(13)을 오목부(16)내부에 고정한다. 이때, 캡(13)이 전도성핀(88)과 오목부(16)의 내부면에 접촉하면, 전선(80, 81) 사이에 전류가 흘러 캡(13)의 존재를 신호로서 전송한다. 즉, 전류는 전도성판(92), 압축코일스프링(93), 피스톤(85), 전도성핀(88), 캡(13), 하부부재(77), 중간부재(79), 상부부재(82), 및 전선(81)을 통해 흐른다.

상기 실시예의 작동을 설명한다. 도 1은 공급부재(18, 37)가 캡(13)과 너트(10)를 지지하고 있는 상태를 나타낸다. 공기실린더(22, 41)가 이러한 상태에서 작동되면, 공급부재(18, 37)가 캡(13)과 너트(10)가 축선(O)과 동축선상에 올 때까지 축선(O)을 향해 진출하고, 그 위에서 공급부재(18, 37)의 진출이 정지된다. 이어서, 공기실린더(33, 54)가 작동되면, 너트(10)가 축선(O)상의 아래쪽으로 이동되면서 캡(13)이 축선(O)상의 위쪽으로 이동된다. 이러한 축선 이동의 결과로서,캡(13)이 오목부(16)에 수용되어 자석(17)의 흡인력(또는 전도성핀(88)의 흡인력)을 받고, 한편으로는, 가이드핀(56)이 너트(10)의 나사구멍 내부로 상대적으로 진출하면서, 너트(10)의 테이퍼부(12)가 오목부(36)로 들어간다.

상기 상태에서, 공기실린더(22, 41)가 복귀되면, 캡(13)과 너트(10)가 오목부(16, 36)내에서 탈출되면서, 공급부재(18, 37)가 복귀된다. 그리고, 가동전극(6)은 캡(13)이 너트(10)에 용접되도록 진출된다. 이 전후에, 도 1에 나타낸 실선위치로 복귀하도록 공기실린더(54)가 연장되면서 공기실린더(33)가 복귀된다. 이러한 일련의 작동은 공급부재(18, 37)에 스퀘어모션을 부여한다. 또한, 상기 일련의 작동을 실현하기 위한 제어는, 전기식 공기 스위칭밸브(electric type air switching valve)와 시퀀스 회로(sequence circuit)를 포함하는, 일반적으로 사용되는 시스템을 사용함으로써 쉽게 구현될 수 있다.

상기 실시예는 양쪽 전극과, 캡 공급 기구 및 너트공급기구 등이 각각 그것들의 수직위치를 서로 바꾸어도 실현될 수 있다. 또한, 축선(O)이 수평 상태라도 실현될 수 있다.

도 12는 가이드핀(56)의 선단부를 경사지게 절단한 것으로서, 박스 너트(9)가 흩뿌려지지 않고 화살표(94)로 표시한 정해진 방향으로 던져지게 하여, 박스 너트가 쉽게 수용 상자에 모이게 한다.

도 9는 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같은 자석에 의한 캡 흡인을 대신하는 진공흡인(vacuum suction)을 나타낸다. 공기통로(95)는 오목부(96) 내부로 개구되어 있고, 공기호스(96)를 통해 검지장치(97)에 연결되어 있다. 도 9에 도시된바와같이, 캡(13)이 오목부(16)내에 끼워지면, 진공도가 높아져 검지기(97)가 정상을 나타내는 신호를 보낸다. 캡(13)이 오목부(16)에 지지되지 않으면, 진공도가 낮아지고, 검지장치(97)가 검지하여 비정상 신호를 보냄으로써, 가동전극(6)의 무익한 스트로크를 예방한다.

도 10은 양쪽 전극 사이에 용접전류가 흐를때 발생된 자계(magnetic field)에 의해 캡이 떨어지는 것을 방지하기 위한 대책을 나타낸다. 이러한 현상은 다양한 외부조건에 의해 일어날 수 있다. 따라서, 캡(13)의 이동을 방지하기 위한 제어판(98)이 공급부재(18)와 진출된 가동전극(6) 사이로의 진출 및 복귀를 위해 설치된다. 브래킷(bracket)(99)은 기판(20)상에 고정되고, 공기실린더(100)는 브래킷(99)에 장착되며, 제어판(98)은 피스톤로드(101)상에 고정되어 있다. 용접전류가 흐르면, 제어판(98)은 도 10에 도시된 이점쇄선 위치로 상승되어, 캡(13)의 이동을 방지한다.

도 14는, 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 너트 공급기구(38)가 축선(O)에 대해 경사진 방향으로 진출 및 복귀하도록 하는 공급로드(102)로 구성되어 있다. 공급로드(102)의 가이드로드(103)가 너트(10)의 나사구멍을 창 형상으로 관통하여 가이드핀(56)과 만난다. 가이드로드(103)를 미끄러져 내려온 너트(10)는 가이드로드(103)의 선단부로부터 가이드핀(56)의 선단부로 이동된다.

이러한 배치는 캡과 너트 양쪽에 이루어질 수도 있고, 공급부재는 기판상에 슬라이딩 가능하게 장착되어 기판이 전극의 축선을 따라 진출 및 복귀하는 동안 진출 및 복귀된다. 이러한 배치는 캡과 너트 양쪽이 개별적으로 스퀘어 모션을 수행하여 각각의 전극에 부품을 확실하게 공급하도록 한다. 또한, 캡 공급기구와 너트 공급기구는 절대로 상하로 겹쳐진 상태로 배치되지 않는다. 양쪽 기구는 도 1에 도시된바와 같이 서로 마주볼 수도 있고, 양쪽 공급기구의 진출 및 복귀 방향이 서로 90도로 교차할 수도 있다. 이는 양쪽 전극 사이의 간격이 양쪽 공급부재의 진출 및 복귀에 필요한 거리에 기초하여 결정되게 하여, 전체 장치가 차지하는 공간이 가급적 작게 될 수 있다. 동시에, 전극 스트로크가 최소화될 수 있다. 양쪽 공급부재를 가급적 축선(O)에 가깝게 배치함으로써, 공급부재의 스트로크를 최소화하여 작동사이클 시간을 짧게할 수 있다.

참조부호 56은 고정전극(8)의 중심부에 세워져 있는 가이드핀을 나타내는 것으로서, 너트(10)가 오목부(36)에 수용될 때 상대적으로 나사구멍에 들어감으로써 너트의 도입을 보조한다.

캡 공급기구(19)의 공급부재(18)와 너트 공급기구(38)의 공급부재(37)는, 전극 축선(O)으로 진출할 때 접촉 또는 충돌과 같은 방해를 일으키지 않는 위치관계에 있다. 즉, 간격(H)(도 1)이 공급부재(18)의 선단부의 하부와 공급부재(37)의 선단부의 상부가 서로 방해하지 않도록 설정된다. 또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 캡 공급기구(19)의 공급부재(18)의 진출 및 복귀 방향과 너트 공급기구(38)의 공급부재(37)의 진출 및 복귀 방향은 전극의 축선(O) 방향에서 보아 일직선상에서 서로 마주보고 있거나 서로 교차하고 있다. 즉, 평면적으로 보면, 도 1의 전체 장치는 도 15에 도시된 바와 같이 되어 있다. 도 15의 실선의 경우, 양쪽 공급부재(18, 37)의 진출 및 복귀 방향은 일직선상에서 서로 마주보고 있는 반면, 캡공급기구(19)가 가상선으로 도시된 90도 회전된 위치에 배치되었을 때는 서로 교차한다. 교차각은, 예를들면, 45도 또는 90도로, 환경에 따라 선택된다. 그러므로, 양쪽 공급부재(18, 37)의 진출 및 복귀 축선방향은 서로 교차하게 된다.

도 16을 참조하면, 용접장치 본체(도시안됨)에서, 고정전극(201)은 고정부재(202)상에 고정되고, 가동전극(203)은 고정전극(201)과 동축선상에 배치되어 있다. 양쪽 전극(2, 3)은 수직으로 연장된 동일 축선(O)상에 배치되어 있다.

도 25a 및 도 25b를 참조하여 박스 너트의 형상을 설명한다. 이 박스 너트(204)는 자동차 차륜을 고정하는 허브 너트이다. 너트 본체(205)는 육각부(206)와 원형단면의 테이퍼부(207)로 구성되어 있고, 테이퍼부(207)는 차륜 구멍 내부로 밀어넣어져 차륜의 장착 위치가 설정된다. 박스부를 형성하는 캡(208)은 강판을 보울 형상으로 프레스 성형하여 만들어진다. 캡(208)의 개구단(209)은 너트(205)의 끝면에 형성된 원형홈(210)에 알맞게 끼워맞춰진다. 또한, 원형홈(210)의 폭은 보다 나은 이해를 위해 크게 도시되어 있다.

이어서, 도 16을 참조하여 더 설명한다. 고정전극(201)에는 너트(205)를 지지하는 오목부가 형성되어 있다. 여기서, 오목부(211)는 테이퍼부(207)를 수용하기 때문에, 오목부(211)도 테이퍼 구멍으로 형성되어 있다. 또한, 고정전극(201)에는 너트(205)의 나사구멍을 통해 연장된 가이드핀(212)이 설치되어 있다. 너트(205)를 오목부(211)로 공급하는 방법은 다양하게 이루어질 수도 있다. 예를들면, 너트의 나사구멍을 창 형상으로 관통하여 너트를 공급하는 공급로드를 사용할 수도 있고, 너트를 흡인하여 오목부에 공급하기 위해 공급로드에 설치된 자석을 사용할 수도있다.

캡(208)은 공급부재(213)에 의해 지지되어 너트(205)의 상단면(214)으로 이동되고, 공급부재(213)는 적어도 캡(208)의 축선(O2)이 전극 축선(O1)과 동축선 상에 위치된 후 전극 축선(O1)을 따라 이동된다. 이를 위해, 캡 공급기구(215)는 공급부재(213)가 스퀘어 모션을 수행하도록 하기 위해 설치된다. 또한, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 이 캡 공급기구(215)는 수평으로 설치된 기판(216)을 구비하고 있고, 기판(216)상에는 공급기구(213)가 진출 및 복귀 가능한 상태로 장착되어 있으며, 그 진출 및 복귀 방향은 축선(O1)에 대해 직각이다. 구동수단(217)은 그러한 진출 및 복귀를 이루기 위해 설치된다. 구동수단(217)은 AC 서보모터와 같은 전동식일 수도 있지만, 여기서는 공급부재(213)에 연결되어 있는 피스톤로드(219)를 가진 공기실린더(218)가 기판(216)에 고정되어 있다. 또한, 공급부재(213)는 스테인레스 강 블록 부재로 만들어져 있고, 도시된 바와 같이 비자성 재질이다.

도 16, 도 17, 및 도 18에 도시된 바와 같이, 공급부재(213)에는 너트 수용실(220)이 형성되어 있다. 캡 공급슈트(221)는 수용실(220)에 가깝게 배치되어 있고, 입구(223)는 통로(222)에 대향한 상태로 연통되어 있다. 또한, 출구(224)는 캡(208)이 수용실(220)에서 상대적으로 나오도록 구비되어 있다. 캡(208)을 수용실(220)내에 지지하기 위해, 흡인수단이 설치되어 있다. 여기서는, 자석(영구자석)(225)으로 실현했고, 자석(225)의 설치 장소는 캡(208)이 수용실(220)의 내벽(226, 227, 228)에 접촉하여 캡의 위치결정이 이루어지도록 되어 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 수용실(220)의 모서리에 인접하게 설치되어 있다. 또한, 자석을 대신하여 진공이 사용될 수도 있다.

캡(208)을 축선(O1)을 따라 이동시키기 위해, 구동수단(229)이 고정부재(202에 장착되어 있다. 구동수단(229)은 AC 서보모터와 같은 전동식일 수도 있지만, 여기서는 기판(216)에 연결된 피스톤로드(231)를 가진 공기실린더(230)가 고정부재(202)에 고정되어 있다. 그곳에 사용되는 공기실린더(230)는 탠던식이기 때문에, 피스톤로드(231)가 2개의 내장실린더로부터 각각 돌출되어 있다.

고정전극(201)의 중심부에 세워져 있는 가이드핀(212)은 너트(205)가 오목부(211)에 수용될 때 나사구멍에 상대적으로 들어감으로써 너트(205)의 도입을 보조한다. 가이드핀(212)은 도 19에 도시된 바와 같은 구조를 가지고 있어, 진출 및 복귀에 알맞게 되어 있다. 고정전극(201) 내부에는 실린더실(232)이 형성되어 있고, 가이드핀(212)과 일체로 된 피스톤(233)이 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 실린더실(232)내에 배치된 압축코일스프링(234)은 가이드핀(212)에 돌출방향으로의 힘을 가하고 있다. 가이드핀(212)에는 공기구멍(235)이 형성되어 있고, 그곳을 통해 분출하는 압축공기가 용접된 박스 너트(204)를 이동시키는데 사용된다. 참조부호 236 및 237은 실린더실(232) 및 그곳에 연결된 공기호스에 대한 공기구멍을 각각 나타낸다.

도 16 및 도 18로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 캡(208)의 개구단(209)은 공급부재(213)의 하부면을 넘어 돌출되어 있다. 이는, 도 18에 도시된 바와 같이, 공급부재(213)가 축선(O1)을 따라 내려갈 때, 공급부재(213)의 하부면이 너트의 상부와 부딪히는 것을 방지한다.

상기 실시예의 작동을 설명한다. 도 16은 공급부재(213)에 의해 지지된 캡(208)을 나타낸다. 이 상태에서 공기실린더(218)가 작동하면, 공급부재(213)는 축선(O1)을 향해 진출되고, 캡(208)의 축선(O2)이 전극 축선(O1)과 일직선이 될 때, 공급부재(213)의 진출이 정지된다. 이러한 상태에서는 양쪽 공급부재(218, 237)가 상기와 같이 서로 부딪힐 가능성이 없다. 이어서, 공기실린더(230)가 작동되면, 캡(208)이 축선(O1)상에서 아래쪽으로 이동된다. 이러한 축선 이동 결과, 캡(208)은 대기하고 있는 너트(205)의 상단면상에 장착된다. 이 때, 캡(208)의 개구단(209)은 원형홈(210)에 알맞게 끼워맞춰진다. 즉, 도 18의 상태로 된다.

상기 상태에서, 이번에는 공기실린더(218)가 복귀되면, 공급부재(213)는 캡(208)을 너트의 상단면에 남긴채 복귀된다. 그리고나서, 가동전극(203)이 진출되어 캡(208)이 전기저항에 의해 너트(205)에 용접된다. 그 후 또는 그 전에, 공기실린더(230)가 연장되어 도 16에 도시된 실선 위치로 복귀한다. 이러한 일련의 작동은 공급부재(213)에 스퀘어 모션을 부여한다. 또한, 일련의 작동을 실현하기 위한 제어는, 전기식 공기 스위칭밸브와 시퀀스 회로를 포함하는, 일반적으로 사용되는 시스템을 사용함으로써 쉽게 구현될 수 있다.

도 20은 기판(216)이 고정되어 있는 경우의 실시예를 나타낸다. 기판(216)은 고정부재(202)에 고정되고, 수용실(220)내의 캡(208)은 평평한 기판(216)의 표면(238)을 슬라이딩한다. 이 때의 위치결정을 하기 위해, 기판(216)에는 자석(영구자석)(239)이 매입되어 있다. 자석(239)의 설치장소는, 도 21에 도시된 바와 같이 캡(208)이 내벽(226, 227)에 흡인되는 위치로 되어 있다. 너트(205)의 상단면(214)은, 기판의 표면(228)보다 조금 낮게 설정되어 있고, 그 높이 차이는 참조부호 h로 표시되어 있다.

공급부재(213)가 도 20의 상태로부터 우측으로 진출되면, 캡(208)은 자석(208)에 흡인되면서 표면(238)상을 슬라이딩한다. 또한 공급부재(213)가 진출되면, 캡(208)에 대한 자석(239)의 흡인력이 사라지고, 캡(208)은 낮은 위치에 있는 캡의 상단면(214)상으로 운반된다. 그리고나서, 캡의 개구단(209)이 홈(210)에 끼워맞춰진다. 그 후, 공급부재(213)가 복귀하고, 가동전극이 진출되어, 용접을 종료한다.

도 22는 캡(208)에 대한 공급기구의 변형예를 나타낸다. 지지슬리브(241)는 작동아암(240)에 용접되어 있고, 지지슬리브(241)의 하단에는 지지오목부(242)가 형성되어 있다. 지지슬리브(241)에는 슬라이딩 가능하게 끼워져 있는 제어축(243)이 구비되어 있고, 자석(영구자석)(244)은 제어축(243)의 하단에 매입되어 있다. 작동아암(240)에는 브래킷(245)이 용접되어 있고, 브래킷(245)에 고정된 축(246)에는 작동레버(247)가 장착되어 있다. 작동레버(247)의 좌단(left-hand end)은 축(248)을 통해 제어축(243)에 연결되어 있고, 그 우단(right-hand end)에서 공기실린더(249)로부터의 출력을 받도록 되어 있다. 이를 위해, 공기실린더(249)의 피스톤로드(250)는 축(251)을 통해 작동레버(247)의 우단에 연결되어 있다.

도 22는, 캡(208)의 상부가 지지오목부(242)내에 끼워져, 자석(244)에 의해 흡인되어 있는 상태이다. 공기실린더(249)의 피스톤로드(250)가 공기실린더 내부로복귀되면, 작동레버(247)는 축(246)을 중심으로 회전하여 제어축(243)을 끌어올린다. 그 후, 자석(244)이 캡(208)로부터 멀어지기 때문에, 캡(208)에 대한 흡인력은 사라지고, 캡(208)이 너트(205)상에 장착된다. 작동아암(240)을 상하로 이동시키고 수평방향으로 회전시킴으로써 캡(208)이 너트(205)에 끼워맞춰진다.

도 23 및 도 24에 도시된 실시예를 설명한다. 본 실시예에서, 본 발명은 캡 공급기구(215), 용접부(welder)(253), 및 제거부(removing section)(254)가 설치된 턴테이블(252)에 적용한 것이다. 절연슬리브(255)는 턴테이블(252)에 설치되어 있고, 중간전극(256)이 그 내부에 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰져 있으며, 압축코일스프링(258)이 전극(256)상에 형성된 플랜지(257)와 절연슬리브(255) 사이에 끼워져 있다. 중간전극(256)은 너트(205) 지지용 오목부(259)를 구비하고 있다.

가동전극(203)이 도 24의 상태로부터 내려와서 캡(208)에 닿으면, 압축코일스프링(258)은 중간전극(256)이 고정전극(201)을 가압할 때까지 압축되고, 그 위에서 전류가 흘러 너트와 캡이 용접된다. 또한, 도 23에서, 참조부호 260은 캡에 대한 부품공급기를 나타내고, 261은 용접 후의 박스 너트를 수용하는 용기를 나타낸다.

Claims

한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 각각의 전극에 의해 지지된 캡의 개구단과 너트의 끝면을, 전극을 진출시켜 서로 가압하고 용접전류를 통전하여, 캡과 너트를 용접하는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접방법.
제 1항에 있어서, 캡과 너트는 그것들의 축선이 전극의 축선과 동축선상의 위치로 된 후 전극의 축선방향으로 이동되어, 전극의 오목부에 수용되고 지지되는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 캡과 너트는 스퀘어 모션을 수행하는 공급부재에 각각 지지되어 전극의 오목부에 도달하는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 너트의 나사구멍에 끼우도록 되어 있는 가이드핀이 너트 지지 전극의 오목부에 설치되는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접방법.
한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 너트를 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
제 5항에 있어서, 캡 공급기구의 공급부재와 너트 공급기구의 공급부재가 스퀘어 모션을 수행하도록 구동 수단이 조합되어 있는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 너트의 나사구멍에 끼우도록 되어 있는 가이드핀은 너트 지지 전극의 오목부에 설치되고, 상기 가이드핀은 용접 후에 박스 너트를 전극 오목부로부터 탈출시키는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 전극의 축선에 대해 경사진 방향으로 진입해오는 공급로드에 의해 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를구비하고 있는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 너트를 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있고, 캡을 지지하는 캡 공급기구의 공급부재와 너트를 지지하는 너트 공급기구의 공급부재는 양쪽 공급부재가 진출되었을 때 서로 방해하지 않는 상대 위치로 되는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
제 9항에 있어서, 캡 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향과, 너트 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향은 전극 축선의 방향에서 보아 일직선으로 서로 마주보거나 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
한 쪽 전극은 보울 형상의 캡을 수용하고 지지하는 오목부를 구비하고, 다른 한 쪽 전극은 너트를 수용하고 지지하는 오목부를 구비하며, 양쪽 전극은 동일한 축선상에 배치되어 있고, 상기 장치는 캡을 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 캡을 전극의 오목부로 운반하는 캡 공급기구와 너트를 전극 축선과 동축선상에 위치시킨 후 너트를 전극의 오목부로 운반하는 너트 공급기구를 구비하고 있고, 캡을지지하는 캡 공급기구의 공급부재와 너트를 지지하는 너트 공급기구의 공급부재는 양쪽 공급부재가 전극 축선을 향해 진출되었을 때 서로 방해하지 않는 상대 위치로 되고, 캡 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향과, 너트 공급기구의 공급부재의 진출 및 복귀 방향은 전극 축선의 방향에서 보아 일직선으로 서로 마주보거나 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
가동전극과 고정전극이 수직축과 동축으로 배치되고, 상기 고정전극에는 너트를 지지하는 오목부가 형성되어 있으며, 캡을 지지하면서 실질상 직각 방향으로 진출 및 복귀하는 공급부재가 구비되고, 상기 공급부재는 축선을 따라 수직으로 이동하도록 구성되고, 고정전극에 의해 지지된 너트상에 캡이 장착된 상태에서, 가동전극이 하강하여 가압 및 통전이 이루어지는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
제 12항에 있어서, 캡의 공급부재에 캡 수용실이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
제 13항에 있어서, 수용실은, 하부측이 개방되어 있고, 캡 공급 슈트와 대향하고 있는 상태로 연통되어 있는 입구와 캡이 수용실로부터 상대적으로 나오는 출구가 형성되어 있으며, 수용실 내부에 캡을 지지하는 흡인수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.
제 12항, 제 13항, 및 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 캡의 개구단은 너트의 끝면에 형성된 고리형상의 홈에 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 박스 너트의 용접장치.