KR20090031106A

KR20090031106A - 용접조건의 설정을 위한 점 용접장치

Info

Publication number: KR20090031106A
Application number: KR1020070096949A
Authority: KR
Inventors: 신점수; 한상빈; 김영곤; 임지호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-03-25

Abstract

본 발명은 점 용접장치에 관한 것으로, 제조물의 용접조건 설정을 위해 이용되는 시험편이 제조물의 설계를 위하여 정확한 측정이 가능하도록 안정되고 균일한 상태로 용접될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 용접장치는 본체에 서로 마주하게 배치되어 점 용접이 가능하도록 고정 전극부와 가동 전극부가 구비되며, 상기 본체의 일 측에는 상기 가동 전극부 및 고정 전극부에 의해 점 용접을 수행되는 용접위치로 시험편을 제공하는 회전장치를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성에 의해 본 발명은 복수의 시험편에 대한 용접상태가 균일하고 안정적으로 이루어질 수 있고, 한편으로는 시험편에 대한 연속적인 용접이 가능하게 되며, 이와 같이 시험편의 용접상태가 개선됨으로 인해 시험편의 측정 데이터에 대한 신뢰성 및 데이터의 정량화가 가능하고, 자동차의 강판, 선박의 구조물, 비행기의 구조물 등 다양한 분야의 제조물을 설계하기 위한 환경(내구성 등과 같은 조건 등)을 설정하는 데에 있어 제조물의 최적 설계와 제품의 적절한 내구성을 확보할 수 있다.

용접, 전극, 회전장치, 공급장치, 적재, 시험편

Description

용접조건의 설정을 위한 점 용접장치{SPOT WELDING DEVICE FOR SETTING WELDING CONDITION}

본 발명은 용접 조건의 설정을 위한 점 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로 점 용접장치는 모재의 일정 위치에 점(spot)상의 형태로 용접을 하기 위한 장치이다. 이와 같은 점 용접 장치는 전기의 저항을 이용하거나, 마찰열을 이용하는 장치 또는 레이저를 이용하는 장치 등과 같이 용접하고자 하는 모재의 일정 영역(용접 영역)을 순간적으로 융해시켜 접합될 수 있도록 하는 장치의 일종이다.

적합한 용접 환경을 설계하기 위하여, 일반적으로는 실제 용접 작업을 위한 공정에서 적용되는 대상물의 시편을 미리 제조하고, 제조물의 설계조건(예를 들어, 강도, 경도 등과 내구성의 조건)을 위하여 제조된 시편을 기초로 하여 설계에 조건에 따라 테스트를 한다. 이러한 시편의 테스트 결과를 기초로 하여 제조물의 설계조건에 접합한 용접환경을 결정할 수 있게 되고, 이와 같이 설정된 용접조건을 기초하여 실제 공정에 적용을 하게 된다.

종래에는 도 1에 도시된 것과 같은 용접장치를 이용하여 용접조건의 설정을 위한 테스트용 시편을 제조하고 있다. 도시된 용접장치(1)를 이용하여 시험편(시편)을 제작하는 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 적정평가를 위한 시험편(10)을 제작하기 위하여 제어부(미도시)에 제조물에 관한 설계조건을 기초로 하여 용접조건들을 설정한다. 그리고, 작업자가 시험편(10a,10b)을 잡고 상,하 1개 조로 구성된 고정전극부(13)의 상부에 상기 시험편을 구성하는 시험편 모재(10a,10b)을 위치시킨다. 상기 시험편 모재(10a,10b)의 용접 위치와 고정전극부(13)의 전극팁(13a)이 일치하게 된 상태에서 작업자는 가동전극부(14)가 고정전극부(13)와 인접한 위치로 이동하도록 작동발판(미도시)을 작동시키고, 이로 인해 가동부(12)가 이동하여 가동전극부(14)의 전극팁(14a)이 시험편(10a)의 면에 접촉하게 되어 두 시험 모재(10a,10b)는 용접이 이루어지게 된다.

이러한 작업에 있어서, 하한 조건에서부터 상한 조건, 예를 들어 하한전류에서부터 상한전류까지 시험편 모재(10a,10b)를 잡고 용접작업을 지속하여야만 하기 때문에 상기 모재(10a,10b)는 용접 불량이 발생하고 있다.

이러한 용접 불량에 대한 예를 들어 설명을 하면, 시험편 모재(10a,10b)의 형상 등에 따라 용접영역에 기울기(또는 틈새 등)가 발생하게 되고, 이로 인하여 도 2a의 (1)에 도시된 것과 같이 시편이 완전히 접합된 상태를 이루지 못하는 경우가 발생한다. 또 다른 한편, 작업자가 두 전극부(13,14)를 통해 용접위치가 용접되는 순간 외부의 충격 또는 모재의 흔들림(떨림 등)에 의해 용접위치를 벗어나 도 2a의 (2)에 도시된 것과 같이 용접이 이루어지는 경우가 발생하기도 한다.

이와 같이 용접의 불량으로 인해 도 2b에 도시된 것과 같이 두 모재(10a,10b)를 박리하는 경우, 용접부(20)의 전체 영역이 유지되지 못하게 된다. 다시 말해서, 인장력을 가하여 박리하는 경우 용접강도가 전체 용접영역에 고르게 이루어지지 않기 때문에 일부 용접영역의 손상(파괴 등)이 발생하게 된다.

이러한 결과는 정확한 시험결과가 이루어질 수 없도록 하고, 이로 인하여 용접조건의 설계(예를 들어 용접전류의 평가 등)를 불가능하게 하거나, 또는 적절한 용접조건의 설정을 할 수 없도록 하는 문제가 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 용접장치에 대한 요구들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 일 목적은 시험편의 용접상태가 제조물의 설계를 위한 시험편의 정확한 측정이 가능하게 형성될 수 있도록 하는 데에 있다.

본 발명의 다른 일 목적은 자동차 등과 같은 제조물의 내구성을 개선하기 위한 용점의 접합강도의 평가의 신뢰성을 확보하여 적합한 재료의 사용 및/또는 작업조건을 개선할 수 있도록 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 복수의 시험편에 대한 용접이 순차적으로 이루어질 수 있도록 하여 시험 데이터의 정량 산출이 용이하도록 하는 데에 있다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 용접장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예와 관련된 용접장치는 고정 전극부와 가동 전극부에 의해 용접되는 복수개의 시험편의 용접 위치가 가동 전극부 및 고정 전극부와 연직선 상을 이루는 상태로 정확한 용접위치에 순차적으로 배치되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성의 일 예로는 어느 일 위치에 배치되는 고정 전극부와 상기 고정 전극부와 마주하게 배치되어 이동 가능하게 구비되는 가동 전극부를 구비하여 상기 고정 전극부 및 가동 전극부에 의해 점 용접이 가능하도록 구비되는 본체; 및 상기 본체의 일 측에 배치되어 상기 가동 전극부 및 고정 전극부에 의한 점 용접을 수행하기 위하여 시험편을 용접 위치로 제공하는 회전장치를 포함하여 구성될 수도 있다.

이 경우, 용접장치는 상기 시험편이 고정 전극부 및 가동 전극부의 용접위치에 배치되도록 상기 회전장치의 회전상태를 검출하는 검출장치를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고, 검출장치는 근접센서, 광센서, 접점 스위치 중 어느 하나로 구성될 수도 있으며, 지지부의 상부 위치에 배치되는 위치 검출부와 회전장치의 하부에 위치 검출부에 의해 위치가 검출되는 피검출부를 포함하여 구성될 수도 있다.

한편, 회전장치는 지지부에 결합되는 회전 구동부와; 구동부에 연결되는 회전축과; 회전축에 결합되는 테이블을 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고, 테이블은 복수의 시험편이 얹혀지도록 복수의 시험편 장착부가 구비될 수도 있고, 가동 전극부 및 고정 전극부가 마주하는 위치까지 연장된 넓이를 갖도록 구성될 수도 있으며, 가동 전극부와 고정 전극부가 마주하게 되는 시험편이 얹혀지는 위치에 구멍이 형성될 수도 있다.

본 발명의 다른 일 예와 관련된 용접장치는 고정 전극부와 가동 전극부에 의해 용접되는 복수개의 시험편의 용접 위치가 가동 전극부 및 고정 전극부와 연직선 상을 이루는 상태로 정확한 용접위치에 순차적으로 배치되며, 복수개의 시험편이 연속하여 순차적으로 용접위치에 배치되도록 시험편을 제공하는 시험편 공급장치를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이 경우, 시험편 공급장치는 내부에 복수의 시험편이 저장되는 수용부와; 수용부의 어느 일 위치에 구비되는 배출구와; 수용부의 내부에 배치되어 시험편을 배출구 위치로 이동시키는 리프트 장치와; 배출구와 인접한 위치에 배치되어 시험편을 회전장치에 순차적으로 얹혀지도록 배출시키는 이송장치를 포함하여 구성될 수도 있다.

여기서, 리프트 장치는 스프링, 스태핑 모터, 리니어 모터, 랙 기어, 실린더, 이송 밸트 중 어느 하나에 의해 구성될 수도 있고, 한편, 이송장치는 실린더, 리니어 모터 중 어느 하나에 의해 구성될 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 시험편을 제조하기 위한 용접이 정확한 위치에서 안정된 용접상태를 갖도록 이루어질 수 있기 때문에 시험편의 측정값에 기초한 데이터의 신뢰성이 향상되며, 데이터의 정량화가 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 시험편의 측정 데이터에 대한 신뢰성과 정량화로 인하여 제조물의 최적 설계와 제품의 적절한 내구성이 확보될 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 복수의 시험편을 제조하기 위한 용접이 연속된 작업에 의해 정량화된 상태로 이루어질 수 있기 때문에 시험편의 측정값에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 제조물의 설계 조건을 설정 및/또는 개선하기 위한 시험편을 제조하기 위한 용접장치는 자동차의 강판, 선박의 구조물, 비행기 구조물 등 다양한 분야의 제조물을 설계하기 위한 환경(내구성 등과 같은 조건 등)을 설정하는 데에 있어 응용 및 적용이 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 용접조건의 설정을 위한 점 용접장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

도 3a 내지 도 4b에 도시된 본 발명과 관련된 실시예들은 점 용접을 위해 시험편(140)이 회전장치(120)에 의해 전극부(113,114)의 용접위치로 제공되는 용접장치(100)를 기초로 하여 설명될 것이다. 그러나, 시험편(140)을 용접위치로 제공하기 위한 수단을 회전장치에 한정되지 않고, 다양한 공급수단(예를 들어 컨베이어와 같은 이송수단 등)의 구성을 통해 구성이 가능하다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예와 관련된 용접장치(100)의 구성에 대한 설 명을 하면 다음과 같다. 상기 용접장치(100)는 점 용접작업을 위하여 전극부를 포함하여 구성된다. 상기 전극부는 고정 전극부(113)와 가동 전극부(114)로 구성되는데, 각 전극부(113,114)는 용접장치(100)를 구성하는 본체(110)에 구비되어 어느 하나의 전극부가 다른 하나의 전극부에 대하여 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 상기 용접장치(100)는 본체(110)의 어느 일 위치에는 고정 전극부(113)가 배치되는 지지부(111)가 구비된다. 상기 지지부(111)는 고정 전극부(113)가 본체(110)와 일정한 간격으로 이격되어 용접이 수행될 수 있도록 본체(110)로부터 일 측 방향으로 연장되게 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 고정 전극부(113)와 상호작용하여 시험편(140)을 용접하기 위하여 본체(110)의 다른 위치에는 가동 전극부(114)가 배치되는 가동부(112)가 구비될 수 있다. 상기 가동부(112)는 본체(110)를 따라 일정한 거리의 왕복운동이 가능하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 본체(110)의 내부에는 구동수단(미도시가동)이 구비되고, 상기 가동부(112)는 상기 구동수단에 결합되어 본체(110)를 따라 이동되어 상기 고정 전극부(113)와 가까워지거나 또는 멀어질 수 있도록 구성할 수도 있다. 상기 구동수단은 일반적으로 알려져 있는 실린더를 이용한 방식의 구성, 랙 기어를 이용한 방식의 구성, 리니어 모터를 이용한 방식의 구성 또는 이송 스크류를 이용한 방식의 구성 등과 같이 다양한 왕복운동이 가능한 구성으로 적용이 가능하기 때문에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 본체(110)는 제어부(미도시)에 의해 상기 가동부(112), 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113)에 의한 용접의 수행 및/또는 이하 설명되는 용접을 위한 시험편(140)의 이송을 위한 제어가 수행되도록 구성될 수 있다. 따라서 본체(110)의 어느 일 위치에는 제어부와 연결되는 연결부(130)가 더 구비될 수도 있다. 이와 달리 상기 제어부는 본체(110)의 내부에 내장되도록 구성될 수도 있다.

상기 지지부(111)에는 회전장치(120)가 더 구비될 수 있다. 상기 회전장치(120)는 고정 전극부(113)와 일정한 거리에 위치되어 상기 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113) 사이에 시험편(140)이 배치되어 용접이 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 회전장치(120)의 구성에 관한 일 예를 설명하면, 상기 지지부(111)에는 회전 구동부(121)가 고정되는 상태로 구비되고, 상기 회전 구동부(121)에 결합되어 회전되는 회전축(122)의 단부에 테이블(123)이 결합되어 회전축(122)과 함께 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우 상기 테이블(123)은 원형의 플레이트 형상으로 구성이 가능하며, 테이블(123)의 상부면에는 용접을 위하여 각각 쌍을 이루는 시험편(140)이 배치될 수 있다. 한편, 상기 각 쌍을 이루는 시험편(140)은 등각격 또는 비등간격으로 복수개가 상기 테이블(123)의 상부에 방사상으로 배열될 수도 있다.

이와 같은 구성에 의해, 각각 쌍을 이루는 시험편(140)이 상기 테이블(123)의 상부에 배열된 상태에서 상기 테이블(123)은 회전 구동부(121)에 의해 회전이 이루어지게 된다. 이러한 상기 테이블(123)의 회전에 의해 각 쌍의 시험편(140)은 용접위치(즉, 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113)가 서로 마주하게 배치된 위치)로 이동되어 멈추게 되고, 용접이 수행된다.

이때, 상기 테이블(123)의 상부에는 시험편(140)이 얹혀진 위치에서 위치가 고정된 상태를 유지할 수 있도록, 다시 말해서, 테이블(123)의 회전 또는 외부의 충격 등에 의해 시험편(140)의 위치가 이동되지 않도록 시험편 장착부(124)가 더 구비될 수도 있다. 상기 시험편 장착부(124)는 상기 용접을 위하여 쌍을 이루는 시험편(140)의 넓이와 두께에 상응하는 형상으로 구성될 수도 있다.

상기 테이블(123)은 그 넓이가 상기 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113)의 사이에 위치될 수 있는 넓이를 가지도록 구성되거나, 또는 상기 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113)의 사이에 위치되지 않게 작은 넓이를 가지도록 구성될 수도 있다.

상기와 같이, 상기 테이블(123)의 넓이가 작은 경우, 시험편(140)은 용접 부위가 상기 테이블(123)의 외부로 노출되어 상기 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113)의 사이에 위치될 수 있도록 테이블(123)에 얹혀질 수 있다.

다른 한편, 상기 테이블(123)의 일정 영역이 상기 가동 전극부(114)와 고정 전극부(113)의 사이에 위치될 수 있는 넓이를 가지도록 구성되는 경우, 상기 고정 전극부(113)에 구비되는 전극팁(113a)의 일부가 삽입되어 시험편(140)과 접할 수 있도록 상기 테이블(123)에는 구멍(124a)가 더 형성될 수도 있다.

상기 테이블(123)의 회전구동을 제어하기 위하여, 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 테이블(123)에 얹혀진 시험편(140)이 용접위치에 위치될 수 있도록 상기 테이블(123)의 회전구동 및 정지위치를 제어하기 위하여, 상기 용접장치(100)에는 위치 검출수단이 더 구비될 수도 있다. 상기 위치 검출수단은 근접센서, 광센 서, 접점 스위치 등과 같은 다양한 구성 방식의 적용이 가능하다.

이러한 구성의 일 예를 설명하면, 지지부(111)의 상부 위치에 위치 검출부(125a)를 구비하고, 상기 위치 검출부(125a)에 의해 검출되는 적어도 하나 이상의 피 검출부(125b)를 상기 테이블(123)의 하부 위치에 구비하여, 테이블(123)의 회전 각도(또는 회전 거리)가 검출될 수 있도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 피 검출부(125b)는 시험편(140)이 용접위치 위치될 때, 상기 위치 검출부(125a)에 의해 검출 가능하도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성에 의해 상기 테이블(123)의 회전 각과 정지위치의 제어를 가능하도록 할 수 있다.

다른 한편, 상기와 같은 위치검출 수단이 구비되지 않은 경우, 상기 회전 구동부(121)는 스탭핑 모터 등과 같이 회전각이 조절 가능한 구동수단을 이용하여 구성될 수도 있다.

상기 회전장치(120)는 설명된 것과 같이 시험편(140)이 용접위치로 이송되어 용접될 수 있도록 하기 위한 수단이다. 따라서, 이미 언급한 바와 같이 상기 회전장치(120) 이외에 컨베이어를 이용한 이송 수단 등과 같이 적어도 하나 이상의 시험편(140)을 순차적으로 용접위치로 이송되게 하여 용접이 수행될 수 있도록 하는 다른 수단의 적용도 가능하다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이 상기 용접장치(100)는 시험편 공급장치(200)를 더 구비할 수도 있다.

이 실시예에 있어서, 본체(110), 고정 전극부(113)가 구비되는 지지부(111), 가동 전극부(114)가 구비되는 가동부(112) 및 회전장치(120)의 구성은 도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예에서와 같으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하고, 시험편 공급장치(200)의 구성에 대한 설명을 기초로 하여 관련된 구성 및 작동에 대한 설명을 하기로 한다.

상기 시험편 공급장치(200)는 용접장치(100)와 일체로 구성되거나, 또는 이격된 위치에 별도로 배치되게 구성될 수도 있다. 이 실시예에 있어서, 상기 지지부(111)의 일 측에 시험편 공급장치(200)가 결합되는 구성을 예로 하여 설명하도록 한다.

상기 시험편 공급장치(200)는 상기 지지부(111)의 어느 일 위치에 결합되어 상기 회전장치(120)와 일정한 거리를 유지할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의해 이하 설명되는 바와 같이 상기 시험편 공급장치(200)로부터 배출되는 시험편(140)이 상기 회전장치(120)에 얹혀질 수 있게 된다.

상기 시험편 공급장치(200)는 복수의 시험편(140)이 적층되는 상태로 수용 가능하도록 수용부(210a)가 구비되는 시험편 적재부(210)가 구비되고, 상기 시험편 전재부(210)의 어느 일 위치에는 상기 수용부(210a)에 적재된 시험편(140)을 차례로 배출시켜 상기 회전장치(120)의 상부에 얹혀지도록 하는 이송장치(220)가 구비된다. 상기 이송장치(220)는 공압 또는 유압에 의해 구동되는 실린더 또는 리니어 모터 등과 같이 배출구(210b)에 위치되는 시험편(140)을 밀어내어 상기 회전장치(120)의 상부에 얹혀지도록(시편 장착부가 구비되는 경우에는 시편 장차부에 장착되도록) 작동하게 된다. 이 경우, 상기 이송장치(220)에 의해 배출되는 시험편(140)은 낱개로 각각 두 번씩 배출 배출되거나, 또는 한 쌍이 동시에 배출되도 록 구성될 수도 있다.

상기 시험편 적재부(210)는 내부에 수용되는 시험편(140)이 배출되면 다시 배출구(210b) 위치로 시험편(140)이 위치될 수 있도록(예를 들어 장전될 수 있도록) 적재된 복수의 시험편(140)을 들어올리기 위한 리프트 장치(230)가 구비될 수 있다. 상기 리프트 장치(230)는 스프링과 같은 구성요소를 이용하여 간단한 구조로 구성될 수도 있고, 스태핑 모터, 리니어 모터, 랙 기어, 실린더 또는 이송 밸트 등과 같은 다양한 방식의 이송수단을 이용하여 적재된 복수의 시험편(140)을 들어올리기 위한 리프트 장치(230)를 구성할 수도 있다.

따라서, 리프트 장치(230)에 의해 배출구(210b) 위치로 장전된 시험편(140)이 이송장치(220)에 의해 회전장치(120)의 상부로 이송될 수 있도록 상기 배출구(210b)는 회전장치(120)의 상부(예를 들어 시편 장착부(124))와 상응하는 위치에 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의해 상기 용접장치(100)는 회전장치(120)에 순차적이며 연속적으로 시험편(140)이 공급되고, 회전장치(120)의 회전에 의해 용접위치로 시험편(140)이 순차적이며 연속적으로 배치되어 용접작업이 수행될 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 용접장치(100)의 작동에 대하여 개략적인 설명을 하면, 우선, 용접하고자 하는 시험편(140)을 시험편 적재부(210)의 수용부(210a)에 적재하고, 최상부에 위치되는 시험편(140)이 이송장치(220)에 의해 회전장치(120)의 상부로 공급된다. 이때, 상기 이송장치(220)에 의해 최상부의 시험편(140)이 배출구(210b)를 통해 배출된 후에는 리프트 장치(230)에 의해 아래에 위치된 다른 시 험편(140)이 최상부 위치로 이동되어 배출 가능한 상태(장전상태)를 이루게 된다.

상기 이송장치(220)에 의해 배출된 시험편(140)은 회전장치(120)의 상부(예를 들어 시편 장착부)에 배치된다. 상기와 같이 시험편(140)이 배치된 상태에서 회전장치(120)가 일정 각도로 회전되어 상기 시험편(140)은 용접위치로 이동하게 된다. 이와 같이 시험편(140)이 용접위치로 이동하게 될 때, 위치 검출부(125a) 및 피 검출부(125b)의 구성을 통해 상기 회전장치(120)의 회전 및 정지 상태가 제어될 수 있게 되고, 이러한 제어를 통해 시험편(140)은 정확한 용접위치로 이동하게 된다. 이와 같은 작동은 연속하여 순차적으로 수행될 수 있고, 한편, 가동 전극부(114)의 전극팁(114a)과 고정 전극부(113)의 전극팁(113a)에 의해 용접 작업이 수행된 시험편(140)은 작업에 의해 제거될 수 있다.

이와 같이 용접장치(100)를 이용하여 용접이 수행된 시험편(140a,140b)은 도 5에 도시된 것과 같이 정확하고 균일한 용접부(150)가 형성되는 것을 알 수 있다.

이와 같이 균일한 용접부(150)가 형성되는 시험편(140a,140b)에 대한 박리시험 결과는 도 6에 도시된 것과 같은 결과를 얻을 수 있다. 도시된 그래프는 시간의 경과에 따라 용접부(150)에 발생되는 인장력의 변화를 나타낸 것이다. 이 경우 인장속도는 분당 약 20mm의 속도로 박리를 수행하였다.

상기와 같이 용접작업을 위한 일련의 과정은 상기 언급된 제어부에 의해 제어되는 상태로 구동될 수도 있다. 상기 설명된 실시예들과 같이 연속적인 용접작업이 정확하고 정밀하게 이루어질 수 있으므로 용접의 정밀도 향상 및 작업자 간에 의해 수행된 용접 상태의 편차가 제거될 수 있는 것을 알 수 있다.

한편, 상기와 같은 용접장치는 선박, 항공기 또는 자동차 등에 이용되는 소재를 선택하기 위하여 시험편을 하한부터 상한까지 전류별로 점 용접을 수행하고, 박리시험기를 이용 시험편을 박리하여, 그에 대하여 분리된 용접부의 너겟 및 버튼 사이즈를 이용하여 전류범위별 용접결과를 평가할 수 있게 된다.

상기와 같이 설명된 용접장치는 상기 설명된 실시예의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1은 종래의 점 용접을 수행하는 용접장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2a는 용접된 시험편의 용접부에 대한 평행불량 및 용접위치의 불량 상태를 나타내는 도면이다.

도 2b는 박리시험 후 용접부의 불량한 파손상태를 나타내는 도면이다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 3b는 도 3a에 도시된 용접장치의 정면도이다.

도 4a는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 용접장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 4b는 도 4a에 도시된 용접장치의 정면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 의해 용접된 시험편의 용접부의 상태를 나태는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치를 이용하여 용접된 시험편에 대한 박리시험을 수행한 물성평가 데이터이다.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명*

100 ... 용접장치 110 ... 본체

111 ... 지지부 112 ... 가동부

113 ... 고정 전극부 113a,114a ... 전극 팁

114 ... 가동 전극부 120 ... 회전장치

121 ... 회전 구동부 122 ... 축

123 ... 테이블 124 ... 시험편 장착부

124a ... 구멍 125a ... 위치 검출부

125b ... 피 검출부 140 ... 시험편

150 ... 용접부 200 ... 시험편 공급장치

210 ... 시험편 적재부 210a ... 수용부

220 ... 이송장치 230 ... 리프트 장치

Claims

어느 일 위치에 배치되는 고정 전극부와 상기 고정 전극부와 마주하게 배치되어 이동 가능하게 구비되는 가동 전극부를 구비하여 상기 고정 전극부 및 가동 전극부에 의해 점 용접이 가능하도록 구비되는 본체; 및

상기 본체의 일 측에 배치되어 상기 가동 전극부 및 고정 전극부에 의한 점 용접을 수행하기 위하여 시험편을 용접 위치로 제공하는 회전장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 1 항에 있어서, 상기 회전장치는

지지부에 결합되는 회전 구동부;와

상기 구동부에 연결되는 회전축; 및

상기 회전축에 결합되는 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 2 항에 있어서, 상기 테이블은 복수의 시험편이 얹혀지도록 복수의 시험편 장착부가 구비되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 2 항에 있어서, 상기 테이블은 가동 전극부 및 고정 전극부가 마주하는 위치까지 연장된 넓이를 가지며, 가동 전극부와 고정 전극부가 마주하게 되는 시험 편이 얹혀지는 위치에 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 1 항에 있어서, 상기 시험편이 고정 전극부 및 가동 전극부의 용접위치에 배치되도록 상기 회전장치의 회전상태를 검출하는 검출장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검출장치는

지지부의 상부 위치에 배치되는 위치 검출부; 및

회전장치의 하부에 위치 검출부에 의해 위치가 검출되는 피검출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검출장치는 근접센서, 광센서, 접점 스위치 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 회전장치에 복수개의 시험편을 순차적으로 제공하도록 회전장치와 인접한 위치에 시험편 공급장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 8 항에 있어서, 상기 시험편 공급장치는

내부에 복수의 시험편이 저장되는 수용부;와

상기 수용부의 어느 일 위치에 구비되는 배출구와;

수용부의 내부에 배치되어 시험편을 배출구 위치로 이동시키는 리프트 장치; 및

상기 배출구와 인접한 위치에 배치되어 시험편을 회전장치에 순차적으로 얹혀지도록 배출시키는 이송장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 9 항에 있어서, 상기 리프트 장치는 스프링, 스태핑 모터, 리니어 모터, 랙 기어, 실린더, 이송 밸트 중 어느 하나에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제 9 항에 있어서, 상기 이송장치는 실린더, 리니어 모터 중 어느 하나에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 용접장치.