KR20140127615A - Welding gun for spot welding robot - Google Patents

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KR20140127615A
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KR
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shank
welding
spot welding
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tip
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KR1020130046182A
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신동구
이현규
반성일
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동희오토주식회사
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Abstract

The present invention relates to a shank of a spot welding gun. More specifically, when the shank is used, welding defect, caused by direct contact of the shank with a base material to be welded when a tip escapes from the spot welding gun, can be prevented; the tip is prevented from escaping from the spot welding gun due to heat expansion of the shank. The spot welding gun includes: the shank which is installed on an arm of a welding robot and includes a hole penetrating the center thereof; a cooling water pipeline which is arranged in the hole of the shank and forms a pathway of cooling water; and the tip part which is joined with an outer surface of an end portion of the shank and seals the hole.

Description

스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건{WELDING GUN FOR SPOT WELDING ROBOT}[0001] Welding gun mounted on a robot for spot welding [0002]

본 발명은 스폿 용접건의 생크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팁 이탈 시 상기 생크가 스폿용접 대상인 모재에 직접 접촉됨으로써 발생하는 용접불량을 방지할 수 있으며, 생크의 열팽창으로 인해 팁이 이탈하는 것을 방지할 수 있는 스폿 용접건의 생크에 관한 것이다.The present invention relates to a shank of a spot welding gun, and more particularly to a shank of a spot welding gun capable of preventing welding failure caused by direct contact of the shank with a base material to be spot welded when the tip is detached, To a shank of a spot welding gun.

일반적으로 차량의 차체공정에 있어서의 용접작업은 스폿(spot)용접, CO2용접 및 미그(MIG)용접 등이 주로 이용되며, 차체의 내부 등 제한된 공간을 제외하고는 대부분 스폿용접이 사용되고 있다.Generally, spot welding, CO2 welding, and MIG welding are mainly used for welding work in a vehicle body process, and spot welding is mostly used except for a limited space such as inside of a vehicle body.

이러한 스폿용접은 용접작업을 수행하는 로봇과 이 로봇에 장착된 용접건에 의하여 자동으로 용접이 이루어진다.Such spot welding is automatically performed by a robot performing a welding operation and a welding gun mounted on the robot.

스폿용접은 전기로 인한 저항발열을 이용하는 용접으로서 극히 짧은 통전시간 내에 용접이 이루어지므로 전기저항에 의한 열이 용접건의 전극에 발생하고 이때 전극에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 로봇의 내부에 설치되어 용접건으로 이어지는 냉각수관로를 따라 냉각수를 공급하여 전극에서 발생하는 열을 냉각하게 된다.Spot welding is welding using resistance heat generated by electricity. Heat is generated on the electrode of welding gun due to electric resistance because welding is performed within an extremely short energization time. In this case, it is installed inside the robot to cool the heat generated by the electrode. Cooling water is supplied along the cooling water conduit leading to the gun to cool the heat generated by the electrode.

이러한 전극은 용접건의 암에 장착되는 생크(shank)를 통하여 팁으로 유입되어 전극에서 발생되는 열을 냉각하는데, 실제로 대량의 자동차 생산과정에서 복합적인 원인에 의해 종종 용접불량이 발생하여 전극이 차체 바디에 융착되어 생크에서 팁이 분리되는 문제가 발생한다.Such an electrode flows into the tip through a shank mounted on the arm of the welding gun to cool the heat generated at the electrode. In practice, welding failure often occurs due to a complex cause in a large quantity of automobile production process, So that the tip is separated from the shank.

그리고, 생크에서 팁이 분리된 경우 냉각수 메인배관에 설치된 다이어프램의 작동으로 냉각수 공급은 차단이 되나, 냉각수 관로 내 잔여 냉각수가 외부로 유출됨에 따라 용접기나 로봇 및 그 주변의 설비 등에 치명적인 영향을 주게 되고, 이에 따라 설비 가동을 중단하여야 하는 문제가 있다.When the tip is separated from the shank, the supply of the cooling water is interrupted by the operation of the diaphragm installed in the cooling water main pipe. However, since the residual cooling water in the cooling water pipe flows out to the outside, it has a serious effect on the welding machine, , There is a problem that the operation of the equipment must be stopped.

특히, 냉각수 유출시에는 주변설비의 쇼트로 인해 작업자가 감전 등의 안전사고에 노출되는 위험이 있다.
Especially, when the cooling water flows out, there is a risk that the operator is exposed to a safety accident such as an electric shock due to a short circuit of peripheral equipment.

이와 관련한 선행기술로는 국내공개특허공보 제2004-0106691호(스폿 용접 건, 2004.12.18. 공개)가 있다.Prior art related to this is Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0106691 (Spot Welding, Dec. 18, 2004).

본 발명은, 상기 생크의 선단에서 팁부가 이탈할 시 상기 생크의 선단에 절연부가 구비되어 상기 생크의 선단으로 인한 용접불량을 방지할 수 있는 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건을 제공하는데 목적이 있다.The object of the present invention is to provide a welding gun mounted on a spot welding robot which is provided with an insulating portion at the tip end of the shank when tip portions are detached from the tip of the shank, have.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

본 발명은, 용접로봇의 암에 장착되며, 중앙을 관통하는 중공이 형성되고 그 말단부는 절연처리되는 생크와, 상기 생크의 중공에 구비되어 냉각수의 유로를 형성하는 냉각수관로 및 상기 생크의 말단부 외면에 결합되어 상기 중공을 밀폐하는 팁부를 포함한다.According to the present invention, there is provided a welding robot comprising: a shank which is mounted on an arm of a welding robot and has a hollow formed at a center thereof through which a distal end portion thereof is subjected to insulation treatment; a cooling water conduit provided in the hollow of the shank to form a flow path of cooling water; And a tip portion for sealing the hollow.

상기 생크는, 상기 생크의 말단부 외면의 직경이 감소하는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 한다.The shank is characterized by a tapered shape in which the diameter of the outer surface of the distal end of the shank is reduced.

상기 생크는, 상기 생크의 말단부에서 상기 중공의 외주연을 따라 구비되는 절연탭이 구비된다.The shank is provided with an insulation tab provided along the outer periphery of the hollow at the distal end of the shank.

상기와 같은 과제의 해결 수단에 의하여,According to the solution of the above problems,

본 발명은 상기 생크의 선단에서 팁부가 이탈할 시 상기 생크의 선단에 절연탭이 구비되어 상기 생크의 선단으로 인한 용접불량을 방지할 수 있는 효과도 있다.The present invention also has an effect of preventing welding failure due to the tip of the shank by providing an insulating tab at the tip of the shank when the tip portion is detached from the tip of the shank.

도 1은, 스폿용접용 로봇을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는, 본 발명에 따른 생크와 팁부의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은, 본 발명에 따른 생크의 말단부를 도시한 정면도.1 schematically shows a robot for spot welding.
2 schematically shows a cross-section of a shank and a tip according to the present invention;
3 is a front view showing a distal end portion of a shank according to the present invention;

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 반복되는 설명과 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

그리고 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.And embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은, 스폿용접용 로봇을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는, 본 발명에 따른 생크(20)와 팁부(40)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.Fig. 1 is a view schematically showing a robot for spot welding. Fig. 2 is a view schematically showing a cross section of a shank 20 and a tip portion 40 according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건을 설명하면 다음과 같다.The welding gun mounted on the robot for spot welding according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

용접로봇(1)의 암(10)에 장착되며, 중앙을 관통하는 중공(21)이 형성되고 그 말단부는 절연처리되는 생크(20)와, 상기 생크(20)의 중공(21)에 구비되어 냉각수의 유로를 형성하는 냉각수관로(30) 및 상기 생크(20)의 말단부 외면에 결합되어 상기 중공(21)을 밀폐하는 팁부(40)를 포함한다.
A shank 20 mounted on the arm 10 of the welding robot 1 and having a hollow 21 penetrating through the center thereof and a distal end thereof being insulated and provided in the hollow 21 of the shank 20; A cooling water conduit 30 for forming a flow path of the cooling water and a tip 40 coupled to an outer surface of the distal end of the shank 20 to seal the hollow 21.

상기 용접로봇(1)은 복수의 관절로 연결되는 암(10)이 구비되어 있으며, 제어부와 각종 센서에 의해 차체에 스폿용접을 수행하는 것으로, 이는 널리 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
The welding robot 1 is provided with an arm 10 connected to a plurality of joints. The welding robot 1 performs spot welding on the vehicle body by a control unit and various sensors. Since this is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted. .

상기 생크(20)는 중앙을 관통하는 중공(21)이 형성되어 냉각수가 유입될 수 있는 공간을 형성한다.The shank (20) has a hollow (21) penetrating through the center to form a space through which cooling water can flow.

상기 생크(20)의 말단부 외면에는 상기 팁부(40)가 결합되고, 상기 용접로봇(1)의 암(10)에는 말단부에 팁부(40)가 결합된 생크(20)가 서로 마주보도록 한 쌍으로 장착되어 스폿용접 대상물(모재)이 그 사이에 위치하게 되면 서로 마주하는 상기 생크(20)가 상기 대상물 방향으로 이동하고, 상기 팁부(40)가 대상물의 외면에 접촉되면 전기를 통전하여 스폿용접을 수행하게 된다.The tip portion 40 is coupled to the outer surface of the distal end of the shank 20 and the shank 20 having the tip portion 40 coupled to the distal end of the arm 10 of the welding robot 1 is paired When the spot welding object (base material) is mounted therebetween, the shank 20 facing each other moves in the direction of the object. When the tip portion 40 comes into contact with the outer surface of the object, .

이와 같은 과정에서 상기 생크(20)와 팁부(40)는 발열되는데, 상기 중공(21)에서 상기 냉각수관로(30)에 의해 냉각수가 공급되어 상기 생크(20)와 팁부(40)를 냉각하게 된다.In this process, the shank 20 and the tip portion 40 generate heat. Cooling water is supplied from the hollow 21 to the cooling water conduit 30 to cool the shank 20 and the tip portion 40 .

그러나, 상기 팁부(40)는 대상물을 용접하고 난 후 상기 생크(20)가 다시 원위치 됨에 따라 생크(20)의 말단부에 결합된 상태로 상기 생크(20)와 함께 원위치 되어야 하는데, 상기 팁부(40)가 대상물에 융착되는 경우가 발생한다.However, the tip portion 40 must be repositioned with the shank 20 while being coupled to the distal end of the shank 20 as the shank 20 is repositioned after the object is welded. The tip portion 40 May be welded to the object.

이 때, 상기 팁부(40)가 이탈한 상태에서 상기 생크(20)의 말단부가 스폿용접 대상물인 모재의 외면에 접촉되면서 용접불량이 발생하는데, 본 발명에 따른 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건은 상기 생크(20)의 말단부를 절연처리, 즉 상기 절연탭(50)이 구비됨으로써 이러한 문제를 해결하였다.
At this time, in the state where the tip portion 40 is detached, the distal end portion of the shank 20 comes into contact with the outer surface of the base material, which is a spot welding object, and welding defect occurs. In the welding gun mounted on the spot welding robot according to the present invention The insulated tap 50 is provided to isolate the distal end of the shank 20, thereby solving this problem.

상기 생크(20)는 내부에서 그 말단부까지 이어지도록 관통 형성되는 중공(21)이 형성되며, 상기 생크(20)의 말단부 외면에 상기 팁부(40)가 결합된다.The shank 20 has a hollow 21 formed therein so as to extend from the inside to the distal end thereof. The tip portion 40 is coupled to the outer surface of the distal end of the shank 20.

여기에서, 상기 생크(20)의 말단부 외면은 그 직경이 점점 감소하는 테이퍼 형상으로 구비된다.Here, the outer surface of the distal end of the shank 20 is provided in a tapered shape whose diameter gradually decreases.

이에 따라, 상기 생크(20)에 상기 팁부(40)를 결합하는 과정에서, 상기 생크(20)의 말단부 외면과 상기 팁부(40)와 접촉되는 면적을 최소화 하여 통전은 가능하고 열 전달율은 저하시킬 수 있다.
Accordingly, in the process of joining the tip portion 40 to the shank 20, it is possible to minimize the contact area between the outer surface of the distal end portion of the shank 20 and the tip portion 40, .

도 3은, 본 발명에 따른 생크(20)의 말단부를 도시한 정면도이다.3 is a front view showing the distal end portion of the shank 20 according to the present invention.

본 발명에 따른 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건은, 상기 생크(20)의 말단부에서 상기 중공(21)의 외주연을 따라 구비되는 환형상의 절연탭(50)이 더 구비되는 것을 기술적 특징으로 한다.
The welding gun mounted on the robot for spot welding according to the present invention is further provided with an annular insulating tab 50 provided along the outer periphery of the hollow 21 at the distal end of the shank 20 do.

도 2 및 도 3을 참조하여 상기 절연탭(50)을 더욱 상세히 설명하면, 상기 절연탭(50)은 상기 생크(20)의 말단부 중 상기 스폿용접 대상물과 접촉될 수 있는 부분, 즉, 상기 생크(20) 말단부의 끝단면을 커버하도록 구비된다.
2 and 3, the insulating tab 50 may include a portion of the distal end of the shank 20 that can be brought into contact with the spot-welding object, that is, (20).

상기 생크(20)로부터 상기 팁부(40)가 이탈한 상태에서 상기 용접로봇(1)이 이를 감지하지 못하고 계속하여 스폿용접 작업을 수행하게 되면, 상기 생크(20)의 말단부가 스폿용접을 하고자 하는 대상물의 외면에 접촉되어 결국 용접불량의 원인이 된다.When the welding robot 1 does not detect the tip portion 40 from the shank 20 and continues to perform the spot welding operation, if the distal end of the shank 20 performs spot welding It is brought into contact with the outer surface of the object, which causes welding failure.

그러나, 본 발명은, 상기 절연탭(50)이 소정의 두께로 제작되어 상기 생크(20)의 말단부가 스폿용접 대상물에 직접 접촉되는 것을 방지함으로써, 상기 팁부(40) 이탈시 상기 생크(20)의 말단부와 스폿용접 대상물 사이에 통전이 되어 용접불량이 발생하는 것을 방지하게 되는 것이다.However, in the present invention, the insulating tab 50 is formed to have a predetermined thickness, thereby preventing the distal end portion of the shank 20 from directly contacting the spot welding object. Therefore, when the tip portion 40 is detached, It is possible to prevent welding defects from occurring due to energization between the distal end of the spot welding object and the spot welding object.

여기에서, 상기 생크(20)에는 냉각수가 유입될 수 있는 중공(21)이 형성되는데, 상기 중공(21)은 생크(20)의 말단부까지 이어져서 상기 생크(20)의 말단부와 팁부(40) 사이에 형성되는 공간까지 순환 가능하여 상기 생크(20) 및 팁부(40)를 냉각하게 된다.The hollow 21 is connected to the distal end of the shank 20 so that the distal end of the shank 20 and the distal end of the tip 40 are connected to each other, So that the shank 20 and the tip portion 40 are cooled.

그러므로, 본 발명에서는, 상기 절연탭(50)을 환형상으로 형성하여 상기 중공(21)을 통해 상기 생크(20)와 팁부(40) 사이의 공간까지 냉각수가 순환될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, it is preferable that the insulating tab 50 is formed in an annular shape so that the cooling water can be circulated to the space between the shank 20 and the tip portion 40 through the hollow 21.

즉, 상기 생크(20)의 말단부로부터 상기 팁부(40)가 이탈한 상태에서 상기 용접로봇(1)이 계속하여 스폿용접 작업을 수행하게 되면, 상기 생크(20)의 말단부가 아닌 상기 절연탭(50)이 스폿용접을 하고자 하는 대상물의 외면에 접촉되는데, 전기의 통전을 이용하는 스폿용접의 특성 상 상기 절연탭(50)으로 인하여 전기의 통전이 불가능하게 됨으로써 용접불량을 방지할 수 있게 되는 것이다.
That is, when the welding robot 1 continues the spot welding operation in a state where the tip portion 40 is detached from the distal end of the shank 20, the insulating tap (not shown) 50 are brought into contact with the outer surface of the object to be spot welded. Due to the characteristic of the spot welding using the electric current, the electric tapping can not be conducted due to the insulating tab 50, thereby preventing the welding defect.

위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건을 이용함으로써, 상기 절연탭(50)이 구비된 생크(20)로 부품교환을 하거나, 또는 종래의 생크(20)에 장착할 수 있는 절연탭(50)을 이용하여 기존의 스폿용접용 로봇을 계속해서 사용할 수 있게 함으로써 용접불량을 방지하면서도 이를 위한 비용의 대폭적인 상승은 초래하지 않는 효과가 있다.
As described above, by using the welding gun mounted on the robot for spot welding according to the present invention, parts can be exchanged with the shank 20 provided with the insulating tab 50, or the shank 20 mounted on the conventional shank 20 The existing spot welding robots can be continuously used by using the insulating tabs 50 which can be used to prevent the welding failure, and the cost is not significantly increased.

이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken as limitations. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 용접로봇
10 : 암
20 : 생크
21 : 중공
30 : 냉각수관로
40 : 팁부
50 : 절연탭1: welding robot
10: Cancer
20: Shank
21: hollow
30: Cooling water pipe
40: Tip
50: Insulation tab

Claims (3)

용접로봇의 암에 장착되며, 중앙을 관통하는 중공이 형성되고 그 말단부는 절연처리되는 생크;
상기 생크의 중공에 구비되어 냉각수의 유로를 형성하는 냉각수관로; 및
상기 생크의 말단부 외면에 결합되어 상기 중공을 밀폐하는 팁부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건.A shank attached to the arm of the welding robot, the shank being formed with a hollow penetrating through the center thereof and being insulated at its distal end;
A cooling water conduit provided in the hollow of the shank to form a flow path of the cooling water; And
And a tip portion coupled to an outer surface of a distal end of the shank to seal the hollow. 청구항 1에 있어서,
상기 생크는,
상기 생크의 말단부 외면의 직경이 감소하는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건.The method according to claim 1,
Preferably,
Wherein the shank has a tapered shape in which the diameter of the outer surface of the distal end of the shank is reduced. 청구항 1에 있어서,
상기 생크는,
상기 생크의 말단부에서 상기 중공의 외주연을 따라 구비되는 절연탭;이 구비되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 로봇에 장착되는 용접건.The method according to claim 1,
Preferably,
And an insulating tab provided at the distal end of the shank along the outer circumference of the hollow.
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