KR20090053449A

KR20090053449A - 스폿 용접용 용접 전극 공급장치

Info

Publication number: KR20090053449A
Application number: KR1020070120302A
Authority: KR
Inventors: 조용준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2009-05-27

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는 용접건 몸체에 연결되게 설치되는 전극 하우징과, 상기 전극 하우징의 내부에 설치되어 소정 길이를 지닌 용접 전극을 지지하면서 상하 방향으로 승강되는 전극 홀더와, 상기 전극 홀더가 승강 작동하도록 상기 전극 하우징의 내측에서 상기 전극 홀더의 상측에 배치되는 작동 실린더와, 상기 전극 홀더의 상부에 개재된 상태로 상기 전극 하우징의 내벽에 지지되어 상기 전극 홀더로 탄발력을 발휘하는 탄성부재와, 상기 용접 전극의 하단부에 부착되어 냉각수를 유통시키는 냉각수 유통링을 포함하여, 용접 전극의 용접단을 팁 드레싱 하면서 교체 시기에 맞춰 작동 실린더를 작동시킴으로써 용접 전극을 전극 하우징의 하단 외측으로 돌출시켜 계속적으로 용접 작업을 진행할 수 있도록 하는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치를 제공한다.

스폿, 용접, 전극, 실린더, 공급

Description

스폿 용접용 용접 전극 공급장치 {WELDING ELECTRODE FEEDING DEVICE SPOT WELDING}

본 발명의 예시적인 실시예는 스폿 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 전극을 교체할 필요 없이 그 용접 전극을 계속적으로 자동 공급할 수 있도록 하는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 차체 조립 공정 중, 2장의 패널을 용착시키는 방법으로는 스폿 용접이 많이 사용되고 있으며, 이러한 스폿 용접은 스폿 용접건을 이용하여 2장의 패널을 양방향에서 가압하여 고전류를 흘림으로써 용접을 하게 된다.

이러한 스폿 용접건은 크게 공압을 이용하는 공압 용접건과, 서보 모터를 이하는 서보 용접건으로 나뉘어지는데, 최근들어 차체 품질의 중요성이 대두되면서 서보 용접건의 적용 사례가 증가하고 있으나, 보전성 및 로봇 티칭의 난이성 문제 등으로 차체 조립 현장에서는 여전히 공압 용접건이 주를 이루고 있다.

상기한 종래 기술에 따른 스폿 용접장치는 도 6에서와 같이 용접건 몸체(1)에 용접 전극(3)이 압입 설치되는 구조로서 이루어진다.

이러한 용접 전극(3)은 하단부에 용접단(3a)이 형성되면서 용접건 몸체(1)에 결합되는 섕크(4) 및 그 섕크(4)의 내부에 설치되는 냉각수 튜브(5)를 포함하고 있다.

그런데, 상기에서와 같은 용접 전극(3)은 반복적으로 스폿 용접 작업이 이루어짐에 따라 쉽게 마모된다. 이에 차체 용접 라인에서는 하루에 1~2회 정도 일정한 교환 시기에 맞춰 용접 전극(3)을 교환해 주어야 한다.

따라서 종래에서는 용접 전극(3)의 과다한 소모로 인해 생산 비용이 증가하게 되고, 용접 전극(3)의 교체 시간 또한 과다하게 소요된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 용접 전극을 교체할 필요 없이 그 용접 전극을 계속적으로 자동 공급할 수 있도록 하는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치는, 용접건 몸체에 연결되게 설치되는 전극 하우징과, 상기 전극 하우징의 내부에 설치되어 소정 길이를 지닌 용접 전극을 지지하면서 상하 방향으로 승강되는 전극 홀더와, 상기 전극 홀더가 승강 작동하도록 상기 전극 하우징의 내측에서 상기 전극 홀더의 상측에 배치되는 작동 실린더와, 상기 전극 홀더의 상부에 개재된 상태로 상기 전극 하우징의 내벽에 지지되어 상기 전극 홀더로 탄발력을 발휘하는 탄성부재와, 상기 용접 전극의 하단부에 부착되어 냉각수를 유통시키는 냉각수 유통링을 포함한다.

상기 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 있어서, 상기 전극 하우징은 그 내부의 상측에 형성되어 상기 작동 실린더가 장착되는 제1 장착부와, 상기 제1 장착부의 하측에 형성되어 상기 전극 홀더가 장착되는 제2 장착부로서 이루어질 수 있다.

상기 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 있어서, 상기 제2 장착부에 대응하 는 상기 전극 하우징의 내벽에는 상기 전극 홀더의 상단부와 상기 탄성부재를 지지하는 걸림홈이 형성될 수 있다.

상기 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 3 부분으로서 분리되어 상기 용접 전극의 외주에 밀착하도록 구성될 수 있다.

상기 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 있어서, 상기 작동 실린더는 작동압 유입부 및 작동압 배출부를 지닌 실린더 몸체와, 상기 전극 홀더에 대응하여 상기 실린더 몸체의 내부에 승강 가능하게 지지되면서 상기 전극 홀더와 접촉되는 피스톤을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 의하면, 용접 전극의 용접단을 팁 드레싱 하면서 교체 시기에 맞춰 작동 실린더를 작동시킴으로써 용접 전극을 전극 하우징의 하단 외측으로 돌출시켜 계속적으로 용접 작업을 진행할 수 있으므로, 용접 전극의 소모를 줄여 생산 비용을 절감할 수 있으며, 용접 전극의 교체 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치 의 구성을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치(100)는 용접 전극을 교체할 필요 없이 그 용접 전극을 계속적으로 자동 공급할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 실시예에 의한 상기 용접 전극 공급장치(100)는 기본적으로 전극 하우징(10), 전극 홀더(30), 작동 실린더(50), 탄성부재(70), 및 냉각수 유통링(90)을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 전극 하우징(10)은 용접건 몸체의 어댑터(미도시)로부터 용접 전류를 제공받는 부분으로, 전술한 각각의 구성 요소들을 지지하면서 용접건 몸체(미도시)에 연결되게 설치된다.

이 경우, 상기 전극 하우징(10)의 상단부에는 용접건 몸체(미도시)에 나사식으로 결합되는 나사부(11)를 형성하고 있다.

그리고 상기 전극 하우징(10)의 내부에는 도 2에서와 같이, 작동 실린더(50)를 장착하기 위한 제1 장착부(13)가 상측에 형성되고, 전극 홀더(30)를 장착하기 위한 제2 장착부(15)가 제1 장착부(13)의 하측에 형성된다.

여기서, 상기 제2 장착부(15)에 대응하는 전극 하우징(10)의 내벽면에는 전극 홀더(30)와 탄성부재(70)를 지지하는 걸림홈(17)이 형성되어 있다.

본 실시예에서, 상기 전극 홀더(30)는 소정 길이를 지닌 용접 전극(40)을 실질적으로 지지하기 위한 것으로서, 전극 하우징(10) 내부의 제2 장착부(15)에 상하 방향으로 승강 가능하게 설치된다.

상기 전극 홀더(30)는 용접 전극(40)을 용이하게 지지할 수 있도록 도 3에서와 같이 3 부분(31, 32, 33)으로서 분리되어 용접 전극(40)의 외주면에 밀착하도록 구성되는데, 상기 3 부분(31, 32, 33)이 용접 전극(40)의 외주 방향을 따라 이격되면서 그 용접 전극(40)의 외주면에 밀착되며, 그 3 부분(31, 32, 33)의 상단부는 제2 장착부(15)의 걸림홈(17) 상단에 지지된다.

이러한 전극 홀더(30)는 용접 전류가 원활하게 통전될 수 있도록 용접 전극(40)과 동일한 재질로서 이루어진다.

여기서, 상기 용접 전극(40)은 일정 길이를 지닌 환봉 형태로 이루어지며, 이의 하단부는 라운드 형태를 지니며 구리에 크롬이 함유된 RWMA classⅡ의 전극 팁인 것이 바람직하다.

상기 작동 실린더(50)는 전극 홀더(30)를 하방으로 가압하여 그 전극 홀더(30)를 전극 하우징(10)의 하단 외측으로 인출시키기 위한 것으로서, 전극 하우징(10)의 내측에서 전극 홀더(30)의 상측에 배치된다.

즉, 상기 작동 실린더(50)는 전극 하우징(10) 내부의 제1 장착부(13)에 장착된다.

이러한 작동 실린더(50)는 공압 실린더로서 이루어지는 것이 바람직하며, 작동압 유입부(51) 및 작동압 유출부(52)를 가진 실린더 몸체(53)와, 전극 홀더(30)에 대응하여 실린더 몸체(53)의 내부에 승강 가능하게 지지되면서 전극 홀더(30)의 상단부와 접촉되는 피스톤(55)을 포함하여 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 탄성부재(70)는 전극 홀더(30)의 상부에 개재된 상태로 전극 하우징(10)의 내벽에 지지된다.

이러한 탄성부재(70)는 압축 스프링으로서 이루어지며, 상기 전극 홀더(30)가 작동 실린더(50)의 피스톤(55)에 의해 가압되는 경우 전극 홀더(30)에 대하여 상측 방향으로 탄발력을 발휘하게 된다.

상기 탄성부재(70)는 전극 홀더(30)의 상부에 끼워져 설치되며, 이의 상단부가 전극 홀더(30)의 상단 가장자리 부분에 지지되고, 하단부가 제2 장착부(15)의 걸림홈(17) 하단에 지지된다.

본 실시예에서, 상기 냉각수 유통링(90)은 용접 작업시 용접 전극(40)에서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 것으로서, 용접 전극(40)에 끼워질 수 있는 링 형태를 취하면서 용접 전극(40)의 하단부에 부착 설치된다.

상기 냉각수 유통링(90)은 용접 전극(40)과 동일한 재질로 이루어지며, 도 4에서와 같이 냉각수가 유입되는 냉각수 유입부(91)를 일측에 형성하고, 냉각수가 유통되는 냉각수 유통부(93)를 내부에 형성하며, 냉각수 유통부(93)를 거친 냉각수를 배출시키기 위한 냉각수 배출부(95)를 다른 일측에 형성하고 있다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치(100)에 의하면, 일정 시간 동안 용접 작업이 진행되면 용접 전극(40)의 용접단을 팁 드레싱 하게 되고, 종래에서와 같은 용접 전극의 교환 시기에 이르렀을 때, 도 5에서와 같이 작동 실린더(50)의 작동압 유입부(51)로 압축 공기를 유입시키게 되면 피스톤(55)이 하방으로 전진하게 된다.

이에, 상기 전극 홀더(30)는 피스톤(55)에 의해 가압됨으로써 탄성부재(70) 의 탄성력을 극복하면서 하측 방향으로 하강됨으로써 전극 하우징(10)의 하단 외측으로 일정 길이 돌출된다.

이 경우, 작동 실린더(50)의 실린더 몸체(53) 내부로 유입된 압축 공기를 작동압 유출부(52)를 통해 배출시키게 되면, 상기 전극 홀더(30)는 탄성부재(70)의 탄성 복원력에 의해 원래의 위치로 되돌아 오게 된다.

이로써 본 실시예에서는 용접 전극(40)의 용접단을 팁 드레싱 하면서 교체 시기에 맞춰 작동 실린더(50)를 작동시킴으로써 용접 전극(40)을 전극 하우징(10)의 하단 외측으로 돌출시켜 계속적으로 용접 작업을 진행할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 적용되는 전극 하우징 부위를 도시한 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 적용되는 전극 홀더 부위를 도시한 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치에 적용되는 냉각수 유통링을 도시한 단면 구성도이다.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스폿 용접용 용접 전극 공급장치의 작용을 설명하기 위한 단면 구성도이다.

도 6은 종래 기술에 따른 스폿 용접장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

Claims

용접건 몸체에 연결되게 설치되는 전극 하우징;

상기 전극 하우징의 내부에 설치되어 소정 길이를 지닌 용접 전극을 지지하면서 상하 방향으로 승강되는 전극 홀더;

상기 전극 홀더가 승강 작동하도록 상기 전극 하우징의 내측에서 상기 전극 홀더의 상측에 배치되는 작동 실린더;

상기 전극 홀더의 상부에 개재된 상태로 상기 전극 하우징의 내벽에 지지되어 상기 전극 홀더로 탄발력을 발휘하는 탄성부재; 및

상기 용접 전극의 하단부에 부착되어 냉각수를 유통시키는 냉각수 유통링

을 포함하여 이루어지는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치.
제1 항에 있어서,

상기 전극 하우징은 그 내부의 상측에 형성되어 상기 작동 실린더가 장착되는 제1 장착부와, 상기 제1 장착부의 하측에 형성되어 상기 전극 홀더가 장착되는 제2 장착부로서 이루어지는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치.
제2 항에 있어서,

상기 제2 장착부에 대응하는 상기 전극 하우징의 내벽에는 상기 전극 홀더의 상단부와 상기 탄성부재를 지지하는 걸림홈이 형성되는 스폿 용접용 용접 전극 공 급장치.
제1 항에 있어서,

상기 전극 홀더는 3 부분으로서 분리되어 상기 용접 전극의 외주에 밀착하도록 구성되는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치.
제1 항에 있어서,

상기 작동 실린더는 작동압 유입부 및 작동압 배출부를 지닌 실린더 몸체와, 상기 전극 홀더에 대응하여 상기 실린더 몸체의 내부에 승강 가능하게 지지되면서 상기 전극 홀더와 접촉되는 피스톤을 포함하는 스폿 용접용 용접 전극 공급장치.