KR20050115460A - 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치에 관한 것으로서, 소재(1)가 회전 가능하게 로딩되는 안착부(40)와, 안착부(40)에 로딩된 소재(1)를 위치시키는 고정부(50)와, 위치된 소재(1)의 이탈 방지를 위하여 소재(1)를 일측으로 밀착시키는 밀착부(60)와, 밀착부(60)에 의하여 밀착된 소재(1)의 종류별 길이에 따라 상기 소재를 용접 위치까지 수평 이동시키는 이송부(70)와, 소재(1)를 용접 부위로 자전 회전시키는 회전부(80)를 포함한다. 따라서 각 소재마다 적합한 위치에 브라켓 등이 용접될 수 있도록 하나의 장치에서 자동으로 용접 위치가 교정됨으로서, 브라켓을 용접하기 위한 셋팅 시간이 줄어들어 생산성이 향상되고, 정확한 셋팅으로 품질의 안정화를 가져오는 효과가 있다.

Description

소재의 용접위치 자동 셋팅 장치{WELDING POSITION AUTOMATIC SETTING DEVICE OF MATERIAL}

본 발명은 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적용되는 차종에 따라서 그 전장 길이나 각종 브라켓의 용접 위치가 다른 각종 쇽업소버의 소재를 별도의 설비의 교환 없이도 용접 부품들을 제위치에 용접시킬 수 있는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 쇽 업소버(shock absorber)는 차량의 현가암과 차체 사이에 설치하여 차량의 주행 중 노면에서 타이어를 통해 차체로 전달되는 충격과 진동을 감쇠 또는 흡수시켜 차체의 진동과 충격력을 최소화시킬 수 있게 한 것이다.

이러한 쇽 업소버는 실린더의 외주면에 쇽 업소버와 너클암 사이를 고정 설치할 수 있는 너클브라켓(knuckle bracket)과 차축과의 조립 견고성을 높이기 위한 브라켓들이 용접 설치된다.

위의 각종 브라켓은 차축과의 원활한 결합을 위하여 방향성이 매우 중요하며, 만약 정위치가 아닌 다른 곳에 용접이 되어 있다면 차축과의 결합 차체가 불가능하다.

따라서 각종 브라켓이 정위치에 정확히 용접되어 있는 것이 매우 중요하다.

그런데, 이와 같은 브라켓을 쇽업소버에 용접하기 위하여 종래에는, 차종별로 전장 길이 또는 부착되는 브라켓의 위치가 다른 쇽업소버 마다 그 기종에 해당하는 별도의 베이스 플레이트에 고정시키고, 베이스 플레이트에 고정된 쇽업소버의 양측에서 용접기를 이용하여 브라켓을 용접하였다.

이처럼 쇽업소버에 브라켓의 용접 공정이 이루어지는 과정에서, 다른 기종의 쇽업소버가 공급되면, 기존의 베이스 플레이트를 사용하지 못하고 새로이 공급되는 쇽업소버와 적합한 베이스 플레이트로 교체하여야 용접 공정이 원활히 이루어질 수 있었다. 따라서 매번 이종의 쇽업소버에 대하여 베이스 플레이트를 교체해야 하는 불편함이 있었다. 또한, 베이스 플레이트의 중량이 과다하여 안전 사고가 빈번히 발생하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 장비 교환 없이도 전장 길이나 각종 브라켓의 용접 위치가 다른 소재의 브라켓 용접 위치를 자동으로 교정할 수 있는 소재의 용접위치 자동 셋팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치에 있어서, 소재가 회전 가능하게 로딩되는 안착부와, 안착부에 로딩된 소재를 위치시키는 고정부와, 위치된 소재의 이탈 방지를 위하여 소재를 일측으로 밀착시키는 밀착부와, 밀착부에 의하여 밀착된 소재의 종류별 길이에 따라 상기 소재를 용접 위치까지 수평 이동시키는 이송부와, 소재를 용접 부위로 자전 회전시키는 회전부를 포함하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 사용 상태도이다.

도 1 및 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이 바닥면에 고정되는 테이블(10)이 설치되고, 테이블(10) 상에 양측으로 용접기(20)와 브라켓공급기(30)가 설치되며, 이 용접기(20)와 브라켓공급기(30)의 사이에 용접위치 자동 셋팅 장치가 설치된다.

그리고 본 발명의 특징에 따라 용접위치 자동 셋팅 장치는, 소재(1)를 중심으로 회전 가능하게 로딩되는 안착부(40)와, 안착부(40)에 로딩된 소재(1)를 위치 고정시키는 고정부(50)와, 위치 고정된 소재(1)의 이탈 방지를 위하여 소재(1)를 일측으로 밀착시키는 밀착부(60)와, 밀착부(60)에 의하여 밀착된 소재(1)의 종류별 길이에 따라 용접 위치까지 수평 이동시키는 이송부(70)와, 소재(1)를 용접 부위로 자전 회전시키는 회전부(80)로 구성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 안착부(40)는, 테이블(10)의 상부측으로 직사각형의 지그 베이스(41)가 설치되고, 지그 베이스(41)의 상면 중 일단의 가장자리면에 고정브라켓(42)이 상방으로 돌출 설치된다. 이 고정브라켓(42)의 내측 공간으로는 일실시예의 쇽업소버 소재(1) 일단이 삽입되며, 삽입된 소재(1)가 회전 가능하도록 내주면에 베어링(43)이 설치된다.

그리고 고정브라켓(42)에 일단이 삽입된 소재(1)를 길이 방향으로 지지하기 위하여 지그 베이스(41) 상에 적어도 하나 이상의 V블록(44)이 상승하여 설치된다.

고정부(50)는, 고정브라켓(42)의 상측에 실린더(51)가 설치되고, 실린더(51)의 일단에는 힌지 회전되는 토글 클램프(toggle clamp:52)가 설치되어 소재(1)의 외주면을 회전 가능하게 고정한다. 토글 클램프(52)는 실린더(51)에 의하여 전, 후진이 가능하며, 그 일단에는 구름 베어링(53)이 설치되어 소재(1)가 위치 고정되어 있지만 회전 가능하게 하는 것이다.

그리고 밀착부(60)는, 고정 브라켓(42)과 대향하는 위치의 지그 베이스(41) 상에 헤드 마운트(head mount:61)가 상방으로 돌출 설치되고, 헤드 마운트(61)의 상측에 길이 방향의 실린더 브라켓(62)이 설치된다. 실린더 브라켓(62)의 하방은 개방되어 있으며 내부는 중공부를 가지고, 그 일단에는 외측으로 실린더(63)가 돌출 설치된다.

실린더(63)의 축단과 조인트되는 푸시 샤프트(64)가 실린더 브라켓(62)의 중공부에 설치되어 실린더(63)의 작동 시 안착부(40)에 안착된 소재(1)를 고정브라켓(42)의 일측으로 밀착시키게 된다.

또, 실린더 브라켓(62)의 일측 하단에 너클가이드(45)가 설치되어 안착된 쇽업소버 소재(1)의 너클브라켓(1a)을 가이드하게 된다.

먼저, 회전부(80)는, 헤드 마운트(61)의 일단에 서보모터(81)가 설치되고, 서보모터(81)의 축상에는 모터기어(82)가 형성되며, 모터기어(82)에는 상측의 스핀들기어(83)와 치합된다. 스핀들기어(83)는 스핀들(84)과 일체로 형성되며, 스핀들(84)은 실린더 브라켓(62)의 내부에 위치하는 푸시 샤프트(64)와 결합되어 같이 회전을 이루게 된다.

그리고 스핀들(84)과 실린더 브라켓(62)의 내측 사이에는 베어링(85)이 설치되어 스핀들(84)의 회전 이동을 돕게 된다.

이송부(70)는, 지그 베이스(41)의 하부에 충격흡수수단으로 결합되는 지그 테이블(71)이 설치된다. 충격흡수수단의 일실시예인 LM가이드(72)는 전, 후진 이동되는 지그 베이스(41)와는 직교 방향으로 설치되어 위에서 설명한 용접기(20)와 브라켓 공급기(30)의 용접시 충격을 완충하게 된다.

한편, 지그 테이블(71)의 하부로는 소정 거리 이격된 테이블 베이스(73)가 테이블(10) 상에 설치되며, 테이블 베이스(73) 상의 일단에는 서보모터(74)가 설치되며, 서보모터(74)의 축단에는 축이음되는 볼스크류축(75)이 이어진다. 볼스크류축(75)에는 지그 테이블(71)의 하면과 결합되는 너트하우징(76)이 설치되어 지그 테이블(71)과 지그 베이스(41)를 전, 후진 이동시킬 수 있게 된다.

또, 볼스크류축(75)의 양측의 지그 테이블(71)과 테이블 베이스(73) 사이에 이송을 돕는 LM가이드(77)가 더 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅장치의 작용은 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 브라켓 들이 용접될 소재(1)를 안착부(40)에 로딩시키게 된다. 소재(1)를 V블록(44)과 너클가이드(45)에 얹듯이 안착시키고, 일단을 고정브라켓(42)에 밀어 넣게 된다. 이어서 고정부(50)의 실린더(51) 작동으로 토글 클램프(52)를 전진시키고 힌지 회전시켜 소재(1)의 외주면을 눌러서 위치 고정시키게 된다.

위치 고정된 소재(1)의 일단에서 밀착부(60)가 작동하며, 실린더(63)는 푸시 샤프트(64)로 하여 소재(1)의 일단을 밀어서 고정브라켓(42)측으로 밀착시키게 된다.

이와 같이 소재(1)가 이탈 없이 밀착 고정된 상태에서 이송부(70)의 서보모터(74)가 작동하여 지그 테이블(71) 및 지그 베이스(41)의 일체를 전, 후진 이동시키게 된다.

여기서 서보모터(74)는 소재(1)의 전장 길이와 용접 위치가 미리 입력되어 있어서 공급되는 소재(1)에 따라서 길이 위치를 조정하게 된다.

서보모터(74)가 회전하면, 축이음 연결되어 있는 볼스크류축(75)이 회전하고, 이에 따라 너트하우징(76)이 이동되어 지그 테이블(71)을 이동시키게 된다. 그리고 지그 테이블(71)의 이동은 지그베이스(41)와 같이 이동을 이루게 된다. 이때, LM가이드(77)는 지그 테이블(71)의 이동을 돕게된다.

소재(1)가 용접기(20)와 브라켓 공급기(30)의 사이에서 용접할 위치에 이르게 되면, 회전부(80)의 서보모터(81)가 구동하게 된다.

위의 서보모터(81)도 이송부(70)의 서보모터(74)와 마찬가지로 종류별 소재(1)의 용접 위치가 입력되어 있어서 공급되는 소재(1)를 용접 위치까지 회전시키게 된다.

서보모터(81)가 회전을 하게되면, 모터기어(82)가 회전하고, 모터기어(82)에 치합되어 있는 스핀들기어(83)가 같이 회전하여 스핀들(84)과 푸시 샤프트(64)를 회전시키게 된다. 이때, 베어링(85)은 스핀들(84)의 회전을 돕게 된다.

따라서 푸시 샤프트(64)는 고정브라켓(42)에 밀착되어 있는 소재(1)를 회전시켜, 소재(1)를 브라켓과의 용접 부위까지 위치시킨다.

한편, 소재(1)의 용접 위치를 교정하기 위하여 회전부(80)가 먼저 구동하고 나중에 이송부(70)가 구동하여도 무방하다.

이와 같이 소재(1)의 용접 위치가 셋팅되면, 일측의 브라켓 공급기(30)에서 브라켓이 공급되고, 공급된 브라켓을 용접기(20)에서 용접하게 된다.

그리고 이러한 소재의 용접 과정에서 전장 길이나 용접될 브라켓의 위치 등이 다른 소재가 공급되면, 이처럼 하나의 장치에서 각 서보모터(74)(81)를 이용하여 용접 위치를 자동으로 셋팅할 수 있다. 따라서 다양한 기종의 소재가 공급되어도 하나의 공용 장치에서 용접이 이루어질 수 있으므로 셋팅 시간이 단축되며, 기준면을 정하기와, 셋팅 산포 제거가 용이하다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅장치는, 각 소재마다 적합한 위치에 브라켓 등이 용접될 수 있도록 하나의 장치에서 자동으로 용접 위치가 교정됨으로서, 브라켓을 용접하기 위한 셋팅 시간이 줄어들어 생산성이 향상되고, 정확한 셋팅으로 품질의 안정화를 가져오는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 정면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 측면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 평면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 확대도이고,

도 5는 본 발명에 따른 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치의 사용 상태도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 소재 10 : 테이블

20 : 용접기 30 : 브라켓 공급기

40 : 안착부 41 : 지그베이스

42 : 고정브라켓 43, 85 : 베어링

44 : V블록 45 : 너클가이드

50 : 고정부 51, 63 : 실린더

52 : 토글클램프 60 : 밀착부

61 : 헤드 마운트 62 : 실린더 브라켓

64 : 푸시 실린더 70 : 이송부

71 : 지그 테이블 72, 77 : LM가이드

73 : 테이블 베이스 74, 81 : 서보모터

75 : 볼스크류축 76 : 너트하우징

80 : 회전부 82 : 모터기어

83 : 스핀들기어 84 : 스핀들

Claims (13)

1. 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치에 있어서,

   상기 소재가 회전 가능하게 로딩되는 안착부와,

   상기 안착부에 로딩된 소재를 위치시키는 고정부와,

   상기 위치된 소재의 이탈 방지를 위하여 상기 소재를 일측으로 밀착시키는 밀착부와,

   상기 밀착부에 의하여 밀착된 상기 소재의 종류별 길이에 따라 상기 소재를 용접 위치까지 수평 이동시키는 이송부와,

   상기 소재를 용접 부위로 자전 회전시키는 회전부,

   를 포함하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 안착부는,

   지그 베이스와,

   상기 지그 베이스의 상면에 설치되어 상기 소재가 회전 가능하게 삽입되는 고정브라켓과,

   상기 고정브라켓에 삽입된 상기 소재가 안착되도록 상기 지그 베이스 상에 설치되는 V블록으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정브라켓의 내측에 베어링이 포함되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 안착된 소재의 너클브라켓을 가이드할 수 있는 너클가이드가 더 포함되는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정부는,

   상기 안착부의 상측에 설치되는 실린더와,

   상기 실린더에 의하여 회전되어 상기 소재의 외주면을 회전 가능하게 고정하는 토글클램프로 구성되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 토글클램프의 일단에 구름 베어링이 설치되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 밀착부는,

   상기 안착부 상에 설치되는 헤드 마운트(head mount)와,

   상기 헤드 마운트의 상측으로 설치되는 실린더 브라켓과,

   상기 실린더 브라켓의 일단에 돌출 설치되는 실린더와,

   상기 실린더의 일단에 설치되어 상기 소재를 일방향으로 밀착시키는 푸시샤프트로 구성되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전부는,

   상기 밀착부의 하부에 설치되는 서보모터와,

   상기 서보모터의 일단에 설치되는 모터기어와,

   상기 모터기어와 치합되는 스핀들기어를 가지며 내부 중공부에 푸시 샤프트가 결합되어 같이 회전되는 스핀들(spindle)로 구성되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 스핀들의 회전 이동을 돕도록 그 외주면에 베어링이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
10. 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 이송부는,

    상기 안착부의 하부에 연결 설치되는 지그 테이블과,

    상기 지그 테이블의 하부로 소정 거리 이격 설치되는 테이블 베이스와,

    상기 테이블 베이스 상에 설치되는 서보모터와,

    상기 서보모터의 일단으로 이어지는 볼스크류축과,

    상기 볼스크류축을 따라 이동하며 상기 지그 테이블의 하면과 결합되는 너트하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 지그 테이블과 상기 테이블 베이스 사이에 이송을 돕는 LM가이드가 더 설치되는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 안착부와 상기 이송부 사이에 상기 이송부의 진행 방향과 직교 방향으로 이동되는 충격흡수수단이 설치되어 상기 안착부의 용접시 충격을 흡수하게 되는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 충격흡수수단은 LM가이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재의 용접위치 자동 셋팅 장치.