KR20100118785A - 자동용접장치용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접모재의 투입을 용이하게 하고 용접위치에서는 용접모재의 고정력을 증대시킴은 물론 용접 및 이동 시 정확한 위치를 유지할 수 있어 용접불량이 발생되지 않고 작업을 신속정확하게 할 수 있도록 리니어모터(4)에 설치되어 용접위치와 모재투입위치를 이동하도록 구성되고 용접모재(2)가 안착되는 거치대(5)가 형성되어 있는 하부지지대(6)와, 상기 하부지지대(6)에 안착된 용접모재(2)를 고정 및 해제시킬 수 있게 구성되어 있고 레이저건(3)이 용접모재(2)를 용접할 수 있도록 수용공(8)이 형성되어 있는 상부지지대(7)와, 상기한 상부지지대(7)가 하부 지지대(6)에서 승강하면서 용접모재(2)를 고정하거나 해제시킴과 아울러 용접모재(2)를 하부지지대(6)에서 취출하도록 회전 개방시키는 개폐수단으로 구성된 자동용접장치용 지그를 제공한다.

용접, 지그, 용접장치, 지그이송, 용접수단.

Description

자동용접장치용 지그{A Jig for automatic Welding device}

본 발명은 자동용접장치용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용접모재의 투입을 용이하게 하고 용접위치에서는 용접모재의 고정력을 증대시킴은 물론 용접 및 이동 시 정확한 위치를 유지할 수 있어 용접불량이 발생되지 않고 작업을 신속정확하게 할 수 있도록 된 자동용접장치용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 제품을 대량으로 생산하기 위한 중요 요건으로서, 모재를 프로그래밍된 데이터를 기반으로 제어함으로써 자동으로 용접하여 신속하고 정확하게 제조하는 것이 중요하다.

즉 용접모재를 일일이 인적자원에 따른 수작업을 통해 제조할 경우 신속하고 정확한 작업을 기대하기는 어렵고 인건비에 따른 생산단가의 상승을 유발할 수 밖에 없다.

따라서 근자에는 용접모재를 고정하여 설정된 프로그래밍 데이터에 따라 용접위치에 자동으로 투입함으로써 용접작업을 신속 정확하게 할 수 있도록 된 지그가 널리 이용되고 있다.

이러한 지그는 용접모재를 고정하여 용접위치를 쉽고 정확하게 정할 수 있도 록 보조해주는 용접장치의 보조기구 또는 장치로서 용접모재를 고정하는 구성을 가진다.

상기와 같은 제품을 빠른 시간에 대량으로 용접하기에 적합한 구성을 가지는 종래의 자동용접장치들의 기본 구성 중 일례로는, 기체와, 상기 기체에 마련되며 수직하강하는 용접봉 또는 레이저건을 가지는 용접수단과, 상기 기체에 회전가능하게 마련되면 용접모재가 고정되는 다수의 용접지그가 마련된 테이블과, 상기 용접수단과 테이블의 동작을 제어하는 제어부로 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 용접장치는 상기 용접지그에 용접모재를 순차적으로 올려놓으면 용접모재의 용접 포인트가 용접봉의 용접위치에 위치하도록 테이블이 제어부의 제어에 따라 일정한 스텝으로 회전을 한다.

이와 같이 용접모재가 레이저건의 용접 포인트의 직하방에 위치하면 용접봉이 제어부의 제어에 따라 용접모재의 용접 포인트까지 하강한 후 용접이 이루어진다.

상기와 같이 용접모재가 용접이 되면 용접봉이 원위치로 복귀하고 테이블이 일 스텝회전을 하여 용접된 용접모재가 용접위치에서 벗어나고 새로운 용접모재가 놓인 용접지그가 용접 포인트에 위치하게 된다.

상기와 같은 단계들을 순차적으로 반복하면 용접모재를 빠른 시간에 대량으로 용접할 수 있다.

상기에서 테이블의 회전각도 및 회전시간간격 등과 용접봉의 승하강 시간 및 간격과 용접타임은 제어부에 설정되어 제어됨으로서 반복된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 자동용접장치에 적용되는 지그는 용접모재를 용접위치로 이송시키는 것은 가능하지만 용접할 때에 용접봉과 용접모재의 접촉에 따라 용접모재가 용접위치에서 이탈하여 용접이 정확하게 이루어지지 않아 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 용접위치가 단일한 단일 품종을 용접하는 데에는 적합하지만 용접모재들의 용접 포인트가 제각각인 다품종 소량생산 체계를 가지는 용접장치에는 적용을 하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다품종의 용접모재를 프로그래밍에 따른 제어를 통하여 자동으로 용접하는 자동용접장치에 적합함은 물론 용접모재를 확고히 고정하고 용접위치로 이송시켜 용접할 때에 정확한 위치로 이송시키며 용접모재가 레이저건에 의해 용접됨으로써 기존의 용접봉과 접촉됨에 따라 용접모재가 위치 이탈되는 것을 발생되지 않음으로써 용접불량이 발생되지 않고 작업을 신속정확하게 할 수 있도록 된 자동용접장치용 지그를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동용접장치용 지그는 공압 리니어 시스템에 설치되어 용접위치와 모재투입위치를 이동하도록 구성되고 용접모재가 안착되는 거치대가 형성되어 있는 하부지지대와, 상기 하부지지대 에 안착된 용접모재를 고정 및 해제시킬 수 있게 구성되어 있고 레이저건이 용접모재를 용접할 수 있도록 수용공이 형성되어 있는 상부지지대와, 상기한 상부지지대가 하부 지지대에서 승강하면서 용접모재를 고정하거나 해제시킴과 아울러 용접모재를 하부지지대에서 취출하도록 회전 개방시키는 개폐수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 자동용접장치용 지그는 다품종의 용접모재를 프로그래밍에 따른 제어를 통하여 자동으로 용접하는 자동용접장치에 적합함은 물론 용접모재를 거치대에 거치한 후 상부지지대에 의해 용접모재를 상부에서 가압하여 확고히 고정되도록 하여 용접모재가 레이저건에 의해 미접촉 용접됨으로서 접촉충격이 발생되지 않아 위치이탈 등의 용접불량이 발생되지 않는다.

따라서 생산성의 증대로 인한 경제적인 이익이 증가되는 효과를 가진다.

또한 하부지지대상에서 상하 좌우 회전하는 상부지지대의 동작에 따라 용접모재를 용이하게 투입할 수 있어 작업을 신속정확하게 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 자동용접장치용 지그를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 자동용접장치용 지그를 보인 도면으로서, 본 실시예의 자동용접장치용 지그(1)는 용접모재의 용접 포인트를 각각 다르게 설정하여 용접할 수 있도록 제어하는 제어부와 전원부에서 전원을 인가받아 용접모재(2)를 용접하는 레이저건(Laser Gun)(3)이 구비된 용접수단을 가지는 자동용접장치에 적용되어 설치된다.

즉 각각 다른 용접 포인트를 가지는 다수의 다품종 소량생산에 적합하게 구성된 자동용접장치에 적합하게 구비되는 것으로 용접모재(2)를 고정하여 용접위치 및 용접모재 투입 위치로 이동 자재하게 된다.

이와 같은 본 실시예의 지그(1)는 자동용접장치의 상판에 상기 용접위치와 용접모재 투입위치의 이격거리 정도의 길이로 설치되는 자기부상 방식인 공압 리니어 시스템(4)와, 상기 공압 리니어 시스템(4)에 설치되고 용접모재(2)가 거치되는 거치대(5)가 마련된 하부지지대(6)를 가진다.

따라서 용접모재(2)가 상기 거치대(5)에 거치된 상태에서 용접모재 투입위치에서 용접위치로 자재하게 이송된다.

또한 상기 하부지지대(6)의 상부에는 상기 하부지지대(6)에 안착된 용접모재(2)를 고정 및 해제시킬 수 있게 구성된 상부지지대(7)가 마련된다.

그리고 상기 상부지지대(7)는 상하로 관통된 수용공(8)이 형성되어 거치대(5)에 거치된 용접모재(2)를 수용할 수 있으며 레이저건(3)의 종단이 내입되어 용접모재(2)와 접촉되게 한다.

그리고 상기 수용공(8)의 내주면에는 고정판(9)이 고정실린더(10)에 의해 용접모재(2)로 근접 및 이격되게 마련되어 용접모재(2)를 측방에서 밀착고정함으로서 용접모재(2)이 고정된 위치에서 이탈되지 않고 확고히 고정된다.

또한 상기 상부지지대(7)가 하부지지대(6)에서 승강하면서 용접모재(2)를 고 정하거나 해제시킴과 아울러 용접모재(2)를 하부지지대(6)에서 취출하도록 회전 개방시키는 개폐수단이 마련된다.

상기한 개폐수단은 하부지지대(6)와 상부지지대(7)의 사이에 설치된 가이드레일을 타고 이동자재하는 제1슬라이더(11)와, 상기한 제1슬라이더(11)를 승강시키도록 설치된 제1실린더(12)와, 상기한 제1슬라이더(11)에 가이드레일을 타고 수평 이동하도록 설치됨과 아울러 상부지지대(7)를 회전자재하는 회전실린더(13)가 설치된 제2슬라이더(14)와, 상기한 제2슬라이더(14)를 전후진시키도록 설치된 제2실린더(15)로 구성된다.

즉 상부지지대(7)와 하부지지대(6)의 사이에는 하부지지대(6)에 설치된 제1실린더(12)에 의해 승하강되는 제1슬라이더(11)가 마련되어 있어 상부지지대(7)가 하부지지대(6)의 상부에서 승하강된다.

따라서 상부지지대(7)가 하부지지대(6)에서 승강되어 이격된 후 용접모재를 거치대에서 취출하거나 투입하게 된다.

이와 같이 용접모재(2)가 거치대(5)에 투입된 후 상부지지대(7)를 원위치로 하강시키어 용접모재(2)를 수용한 후 고정판(9)으로 고정하게 된다.

그리고 상기 상부지지대(7)와 제1슬라이더(11)의 사이에는 제1슬라이더(11)에 설치된 제2실린더(15)에 의해 수평로 이동되는 제2슬라이더(14)가 마련되어 상부지지대(7)가 제1슬라이더(11)에서 수평방향으로 이송되게 함으로서, 용접모재(2)를 보다 용이하게 거치대(5)에서 취출하거나 투입하여 고정하는 작업을 할 수 있다.

또한 상기한 제2슬라이더(14)에는 회전실린더(13)가 마련되어 축회전함으로써 상기 회전실린더(13)의 축에 고정된 상부지지대(7)가 제2슬라이더(14)상에서 회전한다.

따라서 상기 상부지지대(7)가 하부지지대(6)의 상부에서 완전히 이탈되어 거치대(5)의 상부에 작업공간을 여유롭게 확보함으로서, 작업자가 더욱 편리하게 작업을 수행할 수 있다.

그리고 상기한 하부지지대(6)의 저면에는 상기 공압 리니어 시스템(4)와 동일 방향으로 배열 설치된 한 쌍의 가이드(16)가 마련되어 이송될 때에 안정적으로 지지되면서 이송된다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시예의 자동용접장치용 지그(1)는 도 4에서 도시된 바와 같이 자동용접장치에 설치되어 용접수단의 용접위치로 용접모재(2)를 이송시키어 용접한 후 용접모재 투입위치로 복귀시킨다.

이과 같은 본 실시예의 지그의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 도 10은 본 실시예의 지그의 작용상태를 보인 도면으로, 본 실시예의 지그(1)는 초기에 용접모재 투입위치에 하부지지대(6)가 위치된다.

또한 상기한 상부지지대(7)가 하부지지대(6)의 상부에서 완전히 젖혀져 있어 거치대(5)의 상부가 완전 개방되어 작업공간이 안정적으로 확보된다.

이와 같이 작업공간이 확보된 상태에서 도 5에서 도시된 바와 같이 용접모재(2)를 작업자(작업인 또는 별도의 투입장치)가 거치대(5)에 거치하여 투입하면, 상기 상부지지대(7)가 회전실린더(13)에 의해 회전하여 도 6에서 도시된 바와 같이 제2슬라이더(14)상에서 거치대(5)와 평행하게 위치된다.

상기와 같이 상부지지대(7)가 거치대(5)와 평행하게 위치하면 제2실린더(15)에 의해 제2슬라이더(14)가 제1슬라이더(11)상에서 수평이송되어 도 7에서 도시된 바와 같이 수용공(8)이 용접모재(2)의 수직상방에 위치하며, 제1실린더(12)에 의해 제1슬라이더(11)가 수직하강을 하면 도 8에서 도시된 바와 같이 용접모재(2)가 수용공(8)에 수용된다.

이와 같이 수용공(8)에 용접모재(2)가 수용되면 고정실린더(10)에 의해 고정판(9)이 용접모재(2)의 측면에 밀착되어 도 9에서 도시된 바와 같이 용접모재(2()를 확고히 고정한다.

상기와 같이 용접모재(2)가 하부지지대(6)와 상부지지대(7)의 사이에 확고히 고정되면 공압 리니어 시스템(4)에 의해 용접수단의 용접위치로 이송이 되며, 도 10에서 도시된 바와 같이 레이저건(3)이 수용공(8)을 통해 용접모재(2)의 용접 포인트의 상부에 근접하고 용접한다.

상기와 같이 용접이 완료되면 레이저건(3)은 재상승하여 수용공(8)을 통해 지그(1)에서 이탈을 하게 되고, 하부지지대(6)와 상부지지대(7)는 공압 리니어 시스템(4)에 의해 용접모재 투입위치로 원위치하게 된다.

이와 같이 하부지지대(6) 및 상부지지대(7)가 원위치로 복귀된 상태에서 고정실린더(10)가 고정판(9)를 원위치로 복귀시킴으로서 용접모재(2)를 고정판(9)에서 해제시킨 후, 제1실린더(12)를 통해 제1슬라이더(11)를 상승시켜 상부지지대(7)를 용접모재(2)의 상부로 승강시켜 이탈 시킨다.

그리고 상부지지대(7)가 용접모재(2)의 상부로 승강된 상태에서 제2실린더(15)를 통해 제2슬라이더(14)를 수평 이송시켜 상부지지대(7)를 하부지지대(6)의 측방에서 완전히 이탈시킨 후, 회전실린더(13)를 통해 상부지지대(7)를 축회전시켜 상부지지대(7)를 완전히 젖힘으로서 작업공간을 확보한다.

상기와 같이 확보된 작업공간을 통해 작업자가 용접모재(2)를 거치대(5)에서 취출한 후, 새로운 용접모재(2)를 투입하고 상술한 과정을 순차적으로 재적용하여 용접작업을 수행하면 다량의 용접모재가 연속 반복적으로 용접된다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 자동용접장치용 지그를 보인 사시 예시도,

도 2는 동 정면 예시도,

도 3은 동 측면 예시도,

도 4는 동 사용상태 예시도,

도 5 내지 도 10은 동 작용 상태 예시도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지그, 2 : 용접모재,

3 : 레이저건, 4 : 공압 리니어 시스템,

5 : 거치대, 6 : 하부지지대,

7 : 상부지지대, 8 : 수용공,

9 : 고정판, 10 : 고정실린더,

11 : 제1슬라이더, 12 : 제1실린더,

13 : 회전실린더, 14 : 제2슬라이더,

15 : 제2실린더, 16 : 가이드.

Claims (3)

1. 공압 리니어 시스템에 설치되어 용접위치와 모재투입위치를 이동하도록 구성되고 용접모재가 안착되는 거치대가 형성되어 있는 하부지지대와, 상기 하부지지대에 안착된 용접모재를 고정 및 해제시킬 수 있게 구성되어 있고 레이저건이 용접모재를 용접할 수 있도록 수용공이 형성되어 있는 상부지지대와, 상기한 상부지지대가 하부 지지대에서 승강하면서 용접모재를 고정하거나 해제시킴과 아울러 용접모재를 하부지지대에서 취출하도록 회전 개방시키는 개폐수단으로 구성함을 특징으로 하는 자동용접장치용 지그
2. 제1항에 있어서,

   상기한 수용공의 내주면에는 고정실린더에 의해 용접모재로 근접 및 이격되어 이를 고정시키는 고정판이 각각 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 자동용접장치용 지그
3. 제1항에 있어서,

   상기한 개폐수단은 하부지지대와 상부지지대의 사이에 설치된 가이드레일을 타고 이동자재하는 제1슬라이더와, 상기한 제1슬라이더를 승강시키도록 설치된 제1실린더와, 상기한 제1슬라이더에 가이드레일을 타고 수평 이동하도록 설치됨과 아울러 상부지지대를 회전자재하는 회전실린더가 설치된 제2슬라이더와, 상기한 제2 슬라이더를 전후진시키도록 설치된 제2실린더로 구성함을 특징으로 하는 자동용접장치용 지그

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