KR20070054273A - 자동용접건 장치 - Google Patents

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KR20070054273A
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Abstract

본 발명에 따른 자동용전건장치는 용접건과 상기 용접건에 결합되어 상기 용접건을 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓과 결합되어 상기 브라켓을 지지하는 회전베이스와, 상기 회전베이스에 결합되어 회전베이스가 회전될 수 있도록 하는 회전축수단과, 상기 회전축수단과 결합하여 상기 회전축수단을 지지하는 하부베이스와, 상기 회전베이스가 회전될 수 있도록 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 회전베이스의 회전을 제한하는 스토퍼(stopper)로 구성되어, 상기 용접건이 회전베이스의 회전에 의해 동시에 회전됨으로써 연료 필러 하우징 개구부같이 협소한 장소에서 2개의 용접건이 상호 간섭없이 동시에 작업될 수 있도록 함으로써, 종래의 기술에 의하면 최대 12초 걸리던 작업을 최대 6초 내에 가능하게 하여 작업시간을 단축하는 이점을 제공하고 설비구조가 단순화되고 유지보수가 용이하게 하는 장점이 있다.
자동용접건, 스폿용접, 사이드 아우터 패널, 연료 필러 하우징

Description

자동용접건 장치{ Automatic welding apparatus }
도 1은 사이드 아우터 패널과 연료 필러 하우징의 결합 정면도,
도 2는 도 1의 A-A선 방향의 단면도,
도 3은 종래의 기술에 의한 자동용접건(APSW) 구조도,
도 4a는 본 발명에 따른 멀티 자동용접건의 구조도,
도 4b는 도 4의 B-B선 방향의 단면도,
도 5는 용접건 헤드부분의 구조도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예,
도 7 및 도 8은 연료 필러 하우징 개구부에서 본 발명에 따른 멀티 자동용접건에 의한 작업시의 상태도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
101 : 제 1 용접건 102 : 제 2 용접건
103 : 회전체 104 : 회전베이스
105 : 구동장치 106 : 제1 스토퍼
107 : 제 2 스토퍼 108 : 제 1 브라켓
109 : 제 2 브라켓 110 : 하부베이스
111 : 회전체 하우징 SOP : 사이드 아우터 패널
FFH : 연료 필러 하우징 201 : 하부팁
202 : 상부팁 303 : 랙
304 : 피니언
본 발명은 자동용접건 장치에 관한 것으로서, 특히 제한된 작업공간에서 2대 이상의 용접건이 동시에 작업을 수행할 수 있도록 하여 작업시간 단축 및 시스템을 단순화시킬 수 있는 멀티 자동용접건 장치 및 그 사용방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 바디(Body) 용접의 약 90%이상이 스폿 용접(spot welding)이고 1대당 약 3,500점 정도 용접되고 있으므로 스폿 용접 공정의 작업시간 단축이 생성성에 미치는 영향은 실로 막대한 것이다.
특히, 자동차의 차체구조에서 연료 필러 하우징(Fuel Filler Housing) 및 사이드 아우터 패널(Side Outer Panel)의 용접에 있어서 용접부 단면이 "L"자형 구조이어서 로봇에 의한 스폿 용접작업이 어렵고 시간이 오래 걸린다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 별도의 자동용접건(APSW : Auto Portable Spot Welder)을 지그 (Jig)에 구성하여 스폿 용접을 실시한다.
도 1은 사이드 아우터 패널과 연료 필러 하우징의 결합 구조도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 방향의 단면도이며, 도 3은 종래의 기술에 의한 자동용접건(APSW) 구조도이다.
도 3에 따른 종래의 자동용접건(APSW)은, 에어실린더와 블록유닛(Block Unit) 및 건 유닛(Gun Unit)으로 구성된 용접장치 2개를 이용하되, 제 1 용접장치의 블록유닛은 네 방향으로 활주가능하며 제 2 용접 장치의 블록유닛은 두 방향으로 활주 가능하게 구성되어 있다.
즉, 도 1의 "가"부의 두 스폿의 용접을 위하여, 제 1 용접장치의 건 유닛(1)이 제 2 용접장치의 건 유닛(4)을 회피하며 회동하고 블록유닛(2)이 에어실린더(3)에 의하여 간섭도피구간으로 활주한다. 이후, 제 2 용접장치의 건 유닛(4)이 회동하여 "가"부 1차 스폿 용접을 하고, 블록유닛(5)이 에어실린더(6)에 의해 2차 스폿 용접위치로 활주된 후 건 유닛(4)이 "가"부 2차 스폿 용접을 실시한다.
"나"부의 두 스폿의 용접을 위하여 건 유닛(1)이 회동되고, 에어실린더에 의해 블록유닛(5)이 간섭도피구간으로 활주된다. 이후, 제 1 용접장치의 에어실린더(3)에 의해 블록유닛(2)이 1차 스폿위치로 활주된 후 건 유닛(1)이 회동되어 "나"부 1차 스폿 용접을 난 후, 블록유닛(2)이 "나"부 2차 스폿위치로 활주하여 건 유닛(1)에 의해 용접을 한 후 원위치로 복귀한다.
상기와 같이 구성된 자동용접건(APSW)을 PLC(Programmable Logic Controller)와 같은 프로그램으로 제어하는 경우 시스템 제어가 복잡하여 오작동 발생의 문제점이 있고 별도의 용접 지그 제작 및 불필요한 면적 소요가 발생하며 자동용접건(APSW) 설비의 복잡성으로 인하여 잦은 고장 발생하고 융통성 있는 차체라인 편성이 어렵다. 또한, 연료 필러 하우징 개구부의 협소 및 2개의 용접장치 상호간 건 유닛의 간섭으로 인하여 동시 용접이 불가능하여 작업시간이 길어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 연료 필러 하우징 개구부같이 협소한 장소에서 2개의 용접건이 동시에 작업될 수 있게 함으로써 작업시간을 단축하고 설비구조를 단순화시키고 유지보수가 용이하며 경제적인 멀티 자동용접건 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티 자동용접건 장치의 구조는 용접건과, 상기 용접건에 결합되어 상기 용접건을 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓에 결합되어 상기 브라켓을 지지하는 회전베이스와, 상기 회전베이스에 결합되어 회전베이스가 회전될 수 있도록 하는 회전축수단과, 상기 회전축수단과 결합하여 상기 회전축수단을 지지하는 하부베이스와, 상기 회전베이스가 회전될 수 있도록 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 회전베이스의 회전을 제한하는 스토퍼 (stopper)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 자동용접건 장치의 구조도이고, 도 4b는 도 4의 B-B선 방향의 단면도이며, 도 5는 은 용접건 헤드부분의 구조도이며,도 6은 본 발명의 제 2 실시예이다.
스폿 용접을 행하는 제 1 용접건(101)과 제 2 용접건에 각각 제 1 브라켓(108)과 제 2 브라켓(109)이 결합되어 지지되고, 상기 제 1 브라켓(108)과 제 2 브라켓(109)은 각각 회전베이스(104)에 결합되어 지지되며, 상기 회전베이스(104)의 하부에는 회전베이스(104)가 회전될 수 있도록 하는 회전축수단(103,111)이 결합되며, 상기 회전축수단(103,111)은 상기 회전축수단을 지지하는 하부베이스(110)와 결합되며, 상기 회전베이스(104)에는 상기 회전베이스(104)가 회전될 수 있도록 구동력을 전달하는 구동수단(105)이 결합되며, 상기 회전베이스(104)의 상부에는 회전베이스(104)의 회전을 제한하는 스토퍼(106,107)로 설치된다.
상기 제 1 및 제 2 용접건(101,102)은 2개의 용접건이 서로 반대방향을 바라보며 측면을 맞대고 있는 구조로 구성될 수 있다.
상기 회전축수단(103,111)은 회전베이스의 회전중심이 되어 회전될 수 있도록 하는 회전축(103)과, 상기 회전축(103)의 유격을 방지하는 회전체 하우징(111)으로 구성될 수 있다.
상기 회전체 하우징(111)은 유격 방지를 위해 오일레스 부쉬(oilless bush) 및 와 셔(washer)로 구성될 수 있다.
상기 구동수단(105)은 서보 모터 또는 기어드모터와 같은 전동기로 구성될 수 있으며, 에어실린더와 같은 유압 또는 공압기기로 구성될 수 있다.
상기 스토퍼(106,107)는 제 1 스토퍼(106)와 제 2 스토퍼(107)로 구성되며 하부베이스 상부에 돌출 되어 회전베이스(104)의 회전시 회전베이스의 일측단과 만나 회전베이스(104)의 회전을 제한하여 회전베이스(104)의 정위치를 규제한다.
상기 제 1 및 제 2 용접건(101,102)의 헤드부는 도 5에 따라, 상부팁(202)과 하부팁(201)으로 구성될 수 있으며, 하부팁(201)이 전진하면 상부팁(202)이 하부팁(201)쪽으로 회동하고 하부팁(201)이 후진하면 상부팁(202)이 하부팁(201) 반대편으로 회동하는 링크(link)구조로 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전축수단(103,111)은 도 6과 같이 랙(303)과 피니언구조(304)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 7 및 도 8은 연료 필러 하우징 개구부에서 본 발명에 따른 멀티 자동용접건에 의한 작업시의 상태도이다.
별도의 지그와 대차에 구성된 멀티 자동용접건 장치에 사이드 아우터 패널과 연료 필러 하우징이 세팅되면, 구동장치(105)가 전진하여 회전베이스(104)를 제 1 스토퍼(106) 위치로 회전시킨다. 회전 완료신호 후에, 도 3과 같이 제 1 용접건(101)이 "가"부 1차 스폿 용접을 하는 동시에 제 2 용접건(102)이 "나"부 1차 스폿 용접을 실시한다.
1차 용접 완료신호 후, 구동장치(105)가 후진하여 회전베이스(104)를 제 2 스토퍼(107) 위치로 회전시킨다. 회전 완료신호 후, 도 5와 같이 제 1 용접건(101)이 "가"부 2차 스폿 용접을 하는 동시에 제 2 용접건(102)이 "나"부 2차 스폿 용접을 실시한다.
본 발명에 따른 자동용전건장치는 용접건과 상기 용접건에 결합되어 상기 용접건을 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓과 결합되어 상기 브라켓을 지지하는 회전베이스와, 상기 회전베이스에 결합되어 회전베이스가 회전될 수 있도록 하는 회전축수단과, 상기 회전축수단과 결합하여 상기 회전축수단을 지지하는 하부베이스와, 상기 회전베이스가 회전될 수 있도록 구동력을 전달하는 구동수단과, 상기 회전베이스의 회전을 제한하는 스토퍼(stopper)로 구성되어, 상기 용접건이 회전베이스의 회전에 의해 동시에 회전됨으로써 연료 필러 하우징 개구부같이 협소한 장소에서 상기 용접건이 상호 간섭없이 동시에 작업될 수 있도록 함으로써, 종래의 기술에 의하면 최대 12초 걸리던 작업을 최대 6초 내에 가능하게 하여 작업시간을 단축하는 이점을 제공하고 설비구조가 단순화되고 유지보수가 용이하게 하는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 자동차 조립공정 중 스폿용접을 실행하는 자동용접건장치에 있어서,
    용접건과;
    상기 용접건에 결합되어 상기 용접건을 지지하는 브라켓과;
    상기 브라켓에 결합되어 상기 브라켓을 지지하는 회전베이스와;
    상기 회전베이스에 결합되어 회전베이스가 회전될 수 있도록 하는 회전축수단과;
    상기 회전축수단과 결합하여 상기 회전축수단을 지지하는 하부베이스와;
    상기 회전베이스가 회전될 수 있도록 구동력을 전달하는 구동수단과;
    상기 회전베이스의 회전을 제한하는 스토퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접건은 2개의 용접건이 서로 반대방향을 바라보며 측면을 맞대고 있는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축수단은 회전베이스의 회전중심이 되어 회전베이스가 회전될 수 있도록 하는 회전축과;
    상기 회전체의 유격을 방지하는 회전체하우징으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건장치.
  4. 청구항 5에 있어서,
    상기 회전체 하우징은 오일레스 부쉬 및 와셔로 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단은 모터 또는 에어실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼는 하부베이스 상부에 돌출 되어 회전베이스의 회전시 회전베이스의 일측단과 만날 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축수단은 랙과 피니언구조로 구성된 것을 특징으로 하는 자동용접건장치.
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