KR20110076441A

KR20110076441A - 스폿용접용 클램핑 지그

Info

Publication number: KR20110076441A
Application number: KR1020090133145A
Authority: KR
Inventors: 박기덕
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-07-06
Also published as: KR101149733B1

Abstract

본 발명은 강판소재의 스폿 용접 시, 외관을 이루는 외판에 대응하여 백 팁 유닛을 배치한 상태로, 상기 백 팁 유닛을 통하여 스폿 용접을 진행함으로써, 해당 전극팁이 상기 외판 상에 직접 접촉되지 않도록 하여 상기 외판 상에 전극팁의 용접압흔이 남지 않도록 함으로써 용접 품질을 향상시키는 스폿용접용 클램핑 지그를 제공한다.

스폿 용접, 지그, 백 팁, 전극팁, 용접압흔

Description

스폿용접용 클램핑 지그{CLAMPING JIG FOR SPOT WELDING}

본 발명은 스폿용접용 클램핑 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판소재의 스폿 용접 시, 외판에 대응하여 백 팁 유닛을 배치한 상태로, 상기 백 팁 유닛을 통하여 스폿 용접을 진행함으로써, 전극팁이 상기 외판 상에 직접 접촉되지 않도록 하여 상기 외판 상에 전극팁의 용접압흔이 남지 않도록 함으로써 용접 품질을 향상시키는 스폿용접용 클램핑 지그에 관한 것이다.

일반적으로 클램핑 지그는 소재의 절삭, 판금, 용접 등의 가공 작업시에 소재가 움직이지 않도록 고정시켜주기 위한 장치로서, 각 가공 작업마다 클램핑력이나 클램핑 부위 등이 상이하여 다양한 구조의 클램핑 유닛을 적용하여 구성된다.

이러한 클램핑 지그 중, 종래의 스폿 용접을 위하여 강판 등을 규제하기 위한 클램핑 지그의 일 예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 지그 베이스(100) 상에 강판소재(P)를 규제하기 위한 다수의 클램핑 유닛(101)을 구성하여 이루어지는데, 상기 클램핑 유닛(101)은 상기 강판소재(P)가 안착되는 로케이터 블록(103)이 프레임(105)을 통하여 상기 지그 베이스(100) 상에 장착된다.

상기 로케이터 블록(103)의 양측 상부에는 클램퍼(107)가 각각 연결링 크(109)를 통하여 링크 작동 가능하게 장착되며, 상기 로케이터 블록(103)의 양측단에는 연결로드(111)를 통하여 클램핑 실린더(113)가 각각 장착되는데, 상기 각 클램핑 실린더(113)의 작동로드(115)는 그 선단이 상기 각 클램퍼(107)의 후단에 힌지 결합된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 스폿용접용 클램핑 지그에 각 강판소재(P)를 클램핑한 상태로, 로봇(200)의 아암(201) 선단에 장착되는 스폿 용접기(300)를 운용하여 상기 강판소재(P)의 용접부에 스폿 용접을 진행하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 스폿용접용 클램핑 지그는 2장의 강판소재(P)를 규제한 상태로, 상기 스폿 용접기(300)의 각 전극팁(T)에 의해 각 강판소재(P)의 스폿 용접작업을 진행할 수 있도록 고정해주는 기능 이외에는 없으며, 일반적인 스폿 용접의 특성상 강판소재(P)의 내판과 외판에 각 전극팁(T)의 용접압흔이 그대로 발생하는 단점은 해소하지 못하였다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강판소재의 스폿 용접 시, 외관을 이루는 외판에 대응하여 백 팁 유닛을 배치한 상태로, 상기 백 팁 유닛을 통하여 스폿 용접을 진행함으로써, 해당 전극팁이 상기 외판 상에 직접 접촉되지 않도록 하여 상기 외판 상에 전극팁의 용접압흔이 남지 않도록 함으로써 용접 품질을 향상시키는 스폿용접용 클램핑 지그를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 스폿용접용 클램핑 지그는 지그 베이스 상에 강판소재를 규제하기 위한 다수의 클램핑 유닛을 구성하여 이루어지는 스폿용접용 클램핑 지그에 있어서,

상기 강판소재의 외관을 이루는 외판의 용접부에 대응하여 실린더의 작동으로 힌지 구동하여 해당 전극팁이 팁 플레이트 상의 각각의 백 팁을 통하여 상기 외판의 각 용접부에 접촉되도록 하는 백 팁 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 백 팁 유닛은 길이방향을 따라 상기 강판소재의 각 용접부에 대응하도록 다수개의 백 팁을 구성하는 팁 플레이트; 상기 지그 베이스 상의 일측에 세워져 구성되는 힌지 프레임; 상기 힌지 프레임의 상단에 중앙이 힌지 연결되고, 일단은 상기 팁 플레이트의 일측에 연결되는 힌지 바; 상기 힌지 프레임에 이웃하여 상기 지그 베이스 상에 세워져 설치되며, 작동로드를 통하여 상기 힌지 바의 타단에 힌 지 연결되는 백 팁 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 백 팁은 상기 팁 플레이트 상에 형성되는 팁 홀에 스프링을 개재하여 끼워진 상태로, 그 선단부 외주면에 스냅링이 끼워져 상기 팁 홀로부터 빠지지 않도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 백 팁은 구리소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링은 상기 백 팁에 끼워진 상태로, 그 일단이 상기 백 팁의 단차면에 지지되고, 타단은 상기 팁 홀의 내부 단차면에 지지되는 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 스폿용접용 클램핑 지그에 의하면, 강판소재의 스폿 용접 시, 외판에 대응하여 백 팁 유닛을 배치한 상태로, 상기 외판의 각 용접부에 대응하여 상기 백 팁 유닛의 각 백 팁을 통하여 스폿 용접을 진행함으로써, 해당 전극팁이 상기 외판 상에 직접 접촉되지 않도록 하여 상기 외판 상에 전극팁의 용접압흔이 남지 않도록 함으로써, 외관을 이루는 외판의 용접부 외관 품질을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 상기의 기술적 과제를 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그가 적용되는 로봇 스폿 용접 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램 핑 지그의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그에 적용되는 백 팁 유닛의 부분 절개 사시도이다.

본 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 로봇(3)의 아암(4) 선단에 장착되는 스폿 용접기(5)를 통하여 2장의 강판소재(P)에 대하여 스폿 용접 작업을 진행하는 로봇 스폿 용접 시스템에 적용되어 상기 2장의 강판소재(P)를 규제하여 주게 된다.

이러한 스폿용접용 클램핑 지그(1)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 지그 베이스(11) 상에 강판소재(P)를 규제하기 위한 2쌍의 클램핑 유닛(13)을 구성하여 이루어지는데, 상기 클램핑 유닛(13)은 상기 강판소재(P)가 안착되는 로케이터 블록(15)이 프레임(17)을 통하여 상기 지그 베이스(11) 상에 장착된다.

그리고 상기 로케이터 블록(15)의 양측 상부에는 클램퍼(19)가 각각 연결링크(21)를 통하여 링크 작동 가능하게 장착되며, 상기 로케이터 블록(15)의 양측단에는 연결로드(23)를 통하여 클램핑 실린더(25)가 각각 장착된다.

상기 각 클램핑 실린더(25)의 작동로드(27)는 그 선단이 상기 각 클램퍼(19)의 후단에 힌지(29) 결합된다.

한편, 상기 강판소재(P)의 외관을 이루는 외판(Po)의 용접부에 대응하도록, 실린더의 작동으로 힌지 구동하여 상부 전극팁(Tu)이 팁 플레이트(31) 상의 각각의 백 팁(33)을 통하여 상기 외판(Po)의 각 용접부에 접촉되도록 하는 백 팁 유닛(30)이 구성된다.

상기 백 팁 유닛(30)은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 길이방향을 따라 상기 강판소재(P)의 외판(Po)의 각 용접부에 대응하도록 다수개의 백 팁(33)을 구성하는 팁 플레이트(31)가 구비된다.

여기서, 상기 백 팁(33)은 상기 팁 플레이트(31) 상에 형성되는 팁 홀(H)에 스프링(S)을 개재하여 끼워진 상태로, 그 선단부 외주면에 스냅링(R)이 끼워져 상기 팁 홀(H)로부터 빠지지 않도록 설치된다.

이러한 백 팁(33)은 구리소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링(S)은 상기 백 팁(33)에 끼워진 상태로, 그 일단이 상기 백 팁(33)의 단차면에 지지되고, 타단은 상기 팁 홀(H)의 내부 단차면에 지지되는 코일 스프링으로 이루어진다.

그리고 상기 지그 베이스(11) 상의 일측에는 힌지 프레임(35)이 세워져 구성되고, 상기 힌지 프레임(35)의 상단에는 힌지 바(37)가 그 중앙을 통하여 힌지 연결되고, 상기 힌지 바(37)는 그 일단이 상기 팁 플레이트(31)의 일측에 연결된다.

상기 힌지 프레임(35)에 이웃하여서는 상기 지그 베이스(11) 상에 백 팁 실린더(39)가 세워져 설치되는데, 상기 백 팁 실린더(39)는 그 작동로드(41)를 통하여 상기 힌지 바(37)의 타단에 힌지 연결되어 힌지 바(37)를 힌지 작동시키게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 스폿용접용 클램핑 지그(1)의 운용은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 양측 클램핑 실린더(25)가 후진 구동하여 양측 클램퍼(19)가 링크작동을 통하여 들려진 상태로, 상호 스폿 용접할 내판(Pi)과 외판(Po)으로 이루어지는 강판소재(P)를 로케이터 블록(15) 상에 로딩한다.

이러한 상태로, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 양측 클램핑 실린더(25)가 전진 구동하여 각 강판소재(P)의 양단부를 양측 클램퍼(19)가 클램핑하여 규제하게 된다.

한편, 상기 양측 백 팁 실린더(39)가 전진 구동하면, 상기 팁 플레이트(31)는 힌지 바(37)의 회전으로 상기 강판소재(P) 중, 외판(Po)의 용접부에 대응하여 위치된다.

이때, 상기 팁 플레이트(31) 상의 각각의 백 팁(33)은 상기 외판(Po)의 각 용접부에 하나씩 대응하여 배치되며, 도 7에서 도시한 바와 같이, 로봇(3)의 아암(4) 선단에 구성된 스폿 용접기(5)의 상부 및 하부 전극팁(Tu, Tn)이 로봇(3)의 거동 제어에 의해 상기 백 팁(33)의 상부와 내판(Pi)의 하부에 배치된다.

이러한 상태로, 도 8에서 도시한 바와 같이, 스폿 용접기(5)가 작동하면, 상기 상부 전극팁(Tu)은 상기 팁 플레이트(31)에 대하여 상기 백 팁(33)을 가압하여 백 팁(33)의 선단이 상기 외판(Po)의 용접부에 접촉되도록 하고, 상기 하부 전극팁(Tn)은 상기 내판(Pi)의 용접부을 가압하여 스폿 용접을 진행하게 된다.

이에 따라, 상기 강판소재(P)의 내판(Pi)에는 하부 전극팁(Tn)에 의해 용접압흔이 남게 되나, 제품의 외관을 이루는 상기 외판(Po)에는 접촉 면적이 넓은 상기 백 팁(33)에 의해 가압됨으로 상부 전극팁(Tu)의 용접압흔이 발생되지 않아 제품의 외관을 미려하게 용접할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 스폿용접용 클램핑 지그가 적용되는 로봇 스폿 용접 시스템의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그가 적용되는 로봇 스폿 용접 시스템의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그에 적용되는 백 팁 유닛의 부분 절개 사시도이다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스폿용접용 클램핑 지그의 단계별 사용 상태도이다.

Claims

지그 베이스 상에 강판소재를 규제하기 위한 다수의 클램핑 유닛을 구성하여 이루어지는 스폿용접용 클램핑 지그에 있어서,

상기 강판소재의 외관을 이루는 외판의 용접부에 대응하여 실린더의 작동으로 힌지 구동하여 해당 전극팁이 팁 플레이트 상의 각각의 백 팁을 통하여 상기 외판의 각 용접부에 접촉되도록 하는 백 팁 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 클램핑 지그.
제1항에서,

상기 백 팁 유닛은

길이방향을 따라 상기 강판소재의 각 용접부에 대응하도록 다수개의 백 팁을 구성하는 팁 플레이트;

상기 지그 베이스 상의 일측에 세워져 구성되는 힌지 프레임;

상기 힌지 프레임의 상단에 중앙이 힌지 연결되고, 일단은 상기 팁 플레이트의 일측에 연결되는 힌지 바;

상기 힌지 프레임에 이웃하여 상기 지그 베이스 상에 세워져 설치되며, 작동로드를 통하여 상기 힌지 바의 타단에 힌지 연결되는 백 팁 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 클램핑 지그.
제2항에서,

상기 백 팁은

상기 팁 플레이트 상에 형성되는 팁 홀에 스프링을 개재하여 끼워진 상태로, 그 선단부 외주면에 스냅링이 끼워져 상기 팁 홀로부터 빠지지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 클램핑 지그.
제1항 또는 제2항 또는 제3항에서,

상기 백 팁은

구리소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 클램핑 지그.
제3항에서,

상기 스프링은

상기 백 팁에 끼워진 상태로, 그 일단이 상기 백 팁의 단차면에 지지되고, 타단은 상기 팁 홀의 내부 단차면에 지지되는 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 클램핑 지그.