KR20150008730A - Spot welding device for nut having ring-shaped cooling path - Google Patents

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KR20150008730A KR20130083057A KR20130083057A KR20150008730A KR 20150008730 A KR20150008730 A KR 20150008730A KR 20130083057 A KR20130083057 A KR 20130083057A KR 20130083057 A KR20130083057 A KR 20130083057A KR 20150008730 A KR20150008730 A KR 20150008730A
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Abstract

The present invention relates to a nut spot welding device having a ring-shaped cooling path, and more specifically, to a nut spot welding device having a ring-shaped cooling path by forming the cooling path on a contact surface for using an internal center space of a lower electrode for another purpose by forming the ring-shaped cooling path on the circumference of a pin containing space formed on the internal center of an electrode body constituting a lower electrode. According to the present, the nut spot welding device having the ring-shaped cooling path includes a welding nut on which a coupling hole is formed for coupling a bolt in the center and a welding protrusion is formed, and upper and lower electrodes which conduct and weld a welded object panel on which a penetration hole to be penetrated up and down in a predetermined location for welding the welding nut is formed.

Description

환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치{SPOT WELDING DEVICE FOR NUT HAVING RING-SHAPED COOLING PATH}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nut spot welding apparatus having an annular cooling channel,

본 발명은 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부전극을 구성하는 전극몸체의 내부 중앙에 형성된 핀수용공간의 둘레로 환형으로 냉각유로를 형성하여 종래의 냉각수가 수용되는 공간으로 활용되던 하부전극의 내부 중앙 공간을 다른 용도로 활용할 수 있으면서도, 상기 냉각유로를 전극몸체와 전극캡이 상호 접촉되는 접촉면에 형성함으로써 냉각유로의 가공이 용이한 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel, and more particularly, to a nut spot welding apparatus having an annular cooling channel, It is possible to utilize the inner central space of the lower electrode utilized as a space for accommodating the cooling water for other purposes and also the cooling channel is formed in the contact surface where the electrode body and the electrode cap come in contact with each other, The present invention relates to a nut spot welding apparatus.

일반적으로 자동차, 비행기, 선박 등에는 상호 볼트 결합되는 여러 가지의 부품들이 설치되며, 이러한 볼트 결합방식 중 조립성을 개선하기 위해 금속재 패널상에 미리 너트를 고정하여 놓고 조립작업시 조립물을 대고 볼트만을 조립할 수 있도록 하는 너트 용접 장치가 개발되어 있다.In order to improve the assemblability among these bolt connection methods, a nut is previously fixed on a metal panel and the assembled product is mounted on a bolt, A nut welding apparatus has been developed.

이러한 너트 용접 장치는 스폿 웰딩(spot welding)방식을 주로 이용하는데, 스폿 웰딩 방식은 두 개의 대상물을 포개어 놓은 상태에서 그 양측에 전극을 대고 전류 및 압력을 가하여 국부적으로 용접을 실시하는 일종의 전기 저항용접이다.Such a nut welding apparatus mainly uses a spot welding method. The spot welding method is a kind of electric resistance welding in which two electrodes are placed on both sides of the two objects, to be.

일반적인 너트 스폿 용접 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(1)와, 상기 본체(1)의 상부 일측에 설치되어 일정높이로 승하강하는 승하강장치(2)와, 상기 승하강장치(2)와 연동되는 상부전극(3)과, 상면에 용접대상패널(P)이 안착되는 하부전극(4)과, 용접너트가 안착지지되도록 상기 하부전극(4)에서 상부로 돌출된 너트안착핀(5)과, 상기 너트안착핀(5)을 향해 용접너트를 공급하는 너트피더(6)로 이루어진다.1, a general nut spot welding apparatus includes a main body 1, a lifting device 2 installed on one side of the upper side of the main body 1 to ascend and descend at a predetermined height, A lower electrode 4 on which a welding target panel P is mounted on an upper surface of the upper electrode 3 and a nut mounting pin protruding upward from the lower electrode 4 so as to support a welding nut, 5 and a nut feeder 6 for supplying a welding nut toward the nut mounting pin 5.

한편, 너트 스폿 용접 장치에 관한 종래기술로 등록특허공보 제10-0902767호(공고일자: 2009.06.15.)에는 "냉각수 과열 방지 방치가 구비된 너트용 스폿 용접기"가 제안된 바 있다.On the other hand, in the prior art relating to a nut spot welding apparatus, a "spot welder for a nut equipped with a cooling water overheating prevention device" has been proposed in Patent Registration No. 10-0902767 (Published on June 15, 2009).

상기 종래기술에 따른 너트 스폿 용접 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 하부전극(4)의 전극캡(4a), 전극몸체(4b) 및 전극홀더(4c) 등 적어도 3개의 구성이 순차적으로 착탈가능하게 결합되어 구성되고, 상기 전극몸체(4b)의 내부에서 너트안착핀(5)이 스프링(7)에 의해 탄성지지되도록 구성된다.2, at least three configurations of the electrode cap 4a, the electrode body 4b, and the electrode holder 4c of the lower electrode 4 are sequentially detachable and detachable And the nut mounting pin 5 is elastically supported by the spring 7 in the electrode body 4b.

또한, 상기 하부전극(4)의 냉각을 위하여 상기 전극몸체(4b) 및 상기 전극홀더(4c) 사이의 중앙 공간에 냉각수가 수용되는 냉각수수용공간(O)이 별도로 형성되어 상기 하부전극(4)의 내부를 다른 용도로 활용할 수 없는 단점이 있었다.A cooling water accommodating space O is formed in the central space between the electrode body 4b and the electrode holder 4c for cooling the lower electrode 4 to separate the cooling water accommodating space O from the lower electrode 4, There is a disadvantage that the interior of the apparatus can not be utilized for other purposes.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하부전극을 구성하는 전극몸체의 내부 중앙에 형성된 핀수용공간의 둘레로 환형으로 냉각유로를 형성하여 종래의 냉각수가 수용되는 공간으로 활용되던 하부전극의 내부 중앙 공간을 다른 용도로 활용할 수 있으면서도, 상기 냉각유로를 전극몸체와 전극캡이 상호 접촉되는 접촉면에 형성함으로써 냉각유로의 가공이 용이한 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a lower electrode by forming a cooling channel in an annular shape around a pin receiving space formed at an inner center of an electrode body constituting a lower electrode, It is possible to utilize the inner central space of the lower electrode used as a space in which the cooling water is accommodated for other purposes and to form the cooling channel on the contact surface where the electrode body and the electrode cap come in contact with each other, To provide a nut spot welding apparatus equipped with a nut spot welding apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치는, 중앙에 볼트의 체결을 위한 체결공이 형성되고 스폿 용접이 가능하도록 하부로 돌출된 용접돌기가 형성된 용접너트와, 상기 용접너트가 용접되기 위한 정해진 위치에 상하 관통된 통공이 형성된 용접대상패널을 상호 가압 및 통전하여 용접하는 상부전극 및 하부전극을 포함하여 구성된 너트 스폿 용접 장치에 있어서, 핀몸체가 상기 하부전극의 내부에 지지되고, 상기 하부전극의 상부로 돌출된 핀머리가 상기 용접대상패널의 통공을 관통하여 상기 용접너트의 체결공에 삽입되며 상기 용접너트가 안착되는 너트안착핀과; 상기 하부전극을 냉각시키는 냉각수단을; 포함하되, 상기 하부전극은, 상부가 개구되고 중앙에 개구된 상부로부터 상기 너트안착핀의 핀몸체가 수용되는 수용공간이 형성된 전극몸체와, 중앙에 상기 너트안착핀의 핀머리가 통과되는 핀통과공이 형성되고 상기 전극몸체의 개구된 상부에 착탈 가능하게 체결되는 전극캡을 포함하여 구성되고, 상기 냉각수단은, 상기 핀수용공간의 둘레로 상기 전극몸체와 상기 전극캡이 상호 접촉되는 접촉면에 환형으로 형성된 냉각유로와, 상기 전극몸체의 일측으로부터 상기 냉각유로의 일측으로 연통되게 형성된 냉각수유입로와, 상기 냉각유로의 타측으로부터 상기 전극몸체의 타측으로 연통되게 형성된 냉각수유출로와, 냉각수를 상기 냉각수유입로로 펌핑하는 냉각수펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to the present invention includes a welding nut having a fastening hole for fastening a bolt in the center thereof, And an upper electrode and a lower electrode for welding the upper and lower welding electrodes to each other by pressurizing and energizing the welding target panel having through holes formed at upper and lower positions at a predetermined position for welding the welding nuts, A nut mounting pin supported inside the electrode and having a pin head protruding to an upper portion of the lower electrode inserted through a through hole of the welding target panel and inserted into a fastening hole of the welding nut; A cooling means for cooling the lower electrode; Wherein the lower electrode includes an electrode body having an upper portion opened and an accommodation space in which a pin body of the nut seating pin is received from an upper portion opened at the center and a pin passing through the pin head of the nut seating pin at the center, And an electrode cap formed on the upper surface of the electrode body, the electrode cap being detachably coupled to an upper portion of the electrode body, the cooling body having an annular shape on a contact surface between the electrode body and the electrode cap, A cooling water inflow path formed to communicate from one side of the electrode body to one side of the cooling path; a cooling water outflow path formed to communicate from the other side of the cooling path to the other side of the electrode body; And a coolant pump for pumping the coolant to the inflow path.

또한, 본 발명에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치는, 상기 냉각유로는, 상기 전극몸체의 상기 접촉면으로부터 일정 깊이로 패여져 형성된 환형의 유로형성홈과, 상기 유로형성홈에 밀폐된 유로가 형성되도록 상기 유로형성홈의 바닥부로부터 일정 거리 이격된 상태로 상기 유로형성홈에 삽입되는 패킹링과, 상기 패킹링이 상기 유로형성홈에 고정되도록 상기 패킹링과 상기 유로형성홈을 상호 용접하여 형성된 용접층의 조합에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.The nut spot welding apparatus provided with the annular cooling channel according to the present invention is characterized in that the cooling channel includes an annular flow path forming groove formed by being pitched at a predetermined depth from the contact surface of the electrode body, Wherein the flow path forming groove is formed with a predetermined distance from the bottom of the flow path forming groove so that the flow path forming groove is formed in the flow path forming groove, And a welding layer formed by mutual welding.

또한, 본 발명에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치는, 상기 용접층은, 상기 접촉면의 상부로 돌출되지 않도록 그 표면이 가공된 것을 특징으로 한다.Further, in the nut spot welding apparatus provided with the annular cooling channel according to the present invention, the surface of the weld layer is processed so as not to protrude to the upper portion of the contact surface.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치는 냉각유로를 환형으로 형성함으로써 종래에는 냉각수가 수용되는 공간으로 활용되던 하부전극의 내부공간을 실린더로드가 통과되는 용도로 활용할 수 있는 등 다른 용도로 활용할 수 있게 되고, 나아가 상기 냉각유로를 전극몸체와 상기 전극캡이 상호 접촉되는 접촉면에 형성함으로써 가공이 용이한 장점이 있다.In the nut spot welding apparatus having the annular cooling channel according to the present invention, the cooling channel is formed in an annular shape so that the inner space of the lower electrode, which has conventionally been used as a space for accommodating the cooling water, And further, the cooling channel is formed on the contact surface where the electrode body and the electrode cap are in contact with each other, thereby facilitating the processing.

도 1은 일반적인 너트 스폿 용접 장치의 구성도
도 2는 종래기술에 따른 너트 스폿 용접 장치의 주요부 측단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 측면도
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 사용상태를 도시한 주요부 측면도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용접품질검사부의 용접 양불 판정 기준을 도시한 그래프
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 주요부 분해 사시도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로 구성 방법을 순차적으로 도시한 개념도1 is a schematic view of a general nut spot welding apparatus
2 is a cross-sectional view of a main part side of a conventional nuts spot welding apparatus
3 is an exploded perspective view of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention
5 and 6 are side views of a main portion showing a use state of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention
FIG. 7 is a graph showing a welding quality judgment criterion of a welding quality inspection section according to an embodiment of the present invention
8 is an exploded perspective view of a main portion of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram sequentially showing an annular cooling channel forming method according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 측면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 사용상태를 도시한 주요부 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 용접품질검사부의 용접 양불 판정 기준을 도시한 그래프이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치의 주요부 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로 구성 방법을 순차적으로 도시한 개념도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a nut spot welding apparatus having an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention. FIGS. 5 and 6 are side views of a main portion showing a state of use of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross- 8 is a disassembled perspective view of a main portion of a nut spot welding apparatus provided with an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross- Fig. 8 is a conceptual diagram sequentially showing an annular cooling channel forming method according to the first embodiment.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치는 상부전극(10)과, 하부전극(20)과, 너트안착핀(30)과, 탄성지지수단(40)과, 냉각수단(40)과, 용접품질검사부(60)를 포함하여 구성된다.3 to 9, a nut spot welding apparatus having an annular cooling channel according to an embodiment of the present invention includes an upper electrode 10, a lower electrode 20, a nut seating pin 30, Elastic supporting means 40, a cooling means 40, and a welding quality inspecting unit 60.

상기 상부전극(10) 및 하부전극(20)은 배경기술에서 상술한 바와 같이 중앙에 볼트의 체결을 위한 체결공(N1)이 형성되고 스폿 용접이 가능하도록 하부로 돌출된 용접돌기(N2)가 형성된 용접너트(N)와, 상기 용접너트(N)가 용접되기 위한 정해진 위치에 상하 관통된 통공(P1)이 형성된 용접대상패널(P)을 상호 가압 및 통전하여 용접하는 구성이다.The upper electrode 10 and the lower electrode 20 are formed with a welding projection N2 having a fastening hole N1 for fastening the bolt at the center and protruding downward so as to be spot welded, And a welding target panel P in which a through hole P1 is formed at a predetermined position for welding the welding nut N is pressurized and energized to weld the welding target.

상기 상부전극(10)은 하부방향으로 이동되며 상기 용접너트(N)를 하부 방향으로 가압함과 동시에 통전시키는 구성으로 너트 스폿 용접과 관련된 기술분야에서 일반적인 기술이므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.The upper electrode 10 is moved downward and presses the welding nut N downward, thereby energizing the welding nut N. The detailed description will be omitted since it is a general technique in the technical field related to the nut spot welding.

상기 하부전극(20)은 상면에 상기 용접대상패널(P)의 하부면이 접촉되며 지지됨과 동시에 상기 용접대상패널(P)을 통전시키는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 전극몸체(21)와, 전극캡(22)을 포함하여 구성된다.The lower electrode 20 has a structure in which a lower surface of the welding target panel P is in contact with and supported on an upper surface thereof and at the same time, the welding target panel P is energized. In an embodiment of the present invention, , And an electrode cap (22).

상기 전극몸체(21)는 상부가 개구되고 중앙에 개구된 상부로부터 너트안착핀(30)의 핀몸체(31)가 수용되는 핀수용공간(211)이 형성되는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 핀수용공간(211)에 수용되는 핀몸체(31)에 스케일실린더(41)의 실린더로드(412)가 연결될 수 있도록 상기 핀수용공간(211)이 상기 전극몸체(21)에 상하 방향으로 길게 관통 형성된다.The electrode body 21 has a pin accommodating space 211 in which an upper portion is opened and a pin body 31 of the nut mounting pin 30 is received from an upper portion opened at the center. The pin accommodating space 211 is formed in the electrode body 21 so that the cylinder rod 412 of the scale cylinder 41 can be connected to the pin body 31 accommodated in the pin accommodating space 211, Respectively.

한편, 상기 전극몸체(21)에는 상기 냉각수단(50)으로서의 환형의 냉각유로(51), 냉각수유입로(52) 및 냉각수유출로(53)가 형성되는데 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.An annular cooling passage 51, a cooling water inflow passage 52 and a cooling water outflow passage 53 as the cooling means 50 are formed in the electrode body 21, which will be described later in detail.

상기 전극캡(22)은 중앙에 너트안착핀(30)의 핀머리(32)가 통과되는 핀통과공(221)이 형성되고 상기 전극몸체(21)의 개구된 상부에 나사 결합 등의 방법으로 착탈 가능하게 체결된다.The electrode cap 22 has a pin passing hole 221 through which the pin head 32 of the nut mounting pin 30 passes and is screwed into the upper portion of the electrode body 21 And is detachably fastened.

즉, 상기 전극몸체(21)의 핀수용공간(211)에 수용된 너트안착핀(30)의 핀몸체(31)는 상기 탄성지지수단(40)에 의해 상시로 상부 방향으로 탄성 가압력을 받고 있는 상태인데, 상기 전극몸체(21)의 개구된 상부에 체결되는 상기 전극캡(22)에 의해 상기 전극몸체(21)의 상부로 이탈되지 않게 되는 것이다.That is, the pin body 31 of the nut mounting pin 30 received in the pin receiving space 211 of the electrode body 21 is always in a state of being subjected to the elastic pressing force in the upward direction by the elastic supporting means 40 The electrode cap 21 is not separated from the electrode body 21 by the electrode cap 22 fastened to the open top of the electrode body 21.

상기 너트안착핀(30)은 상기 용접너트(N)가 안착되며 용접위치가 결정되도록 하는 구성으로 핀몸체(31)가 상기 탄성지지수단(40)에 의해 탄성 지지된 상태로 상기 하부전극(20)의 내부 상기 핀수용공간(211)에 상하 이동 가능하게 지지되고, 상기 하부전극(20)의 상부로 돌출된 핀머리(32)가 상기 용접대상패널(P)의 통공(P1)을 관통하여 상기 용접너트(N)의 체결공(N1)에 삽입되며 상기 핀머리(32)에 형성된 경사진 테이퍼면(321)에 의해 상기 용접너트(N)가 안착된다.The nut mounting pin 30 is configured such that the welding nut N is seated and a welding position is determined and the pin body 31 is elastically supported by the elastic supporting means 40, And the pin head 32 protruded to the upper portion of the lower electrode 20 passes through the through hole P1 of the welding target panel P The welding nut N is seated by the inclined tapered surface 321 formed in the pin head 32 inserted into the fastening hole N1 of the welding nut N. [

상기 탄성지지수단(40)은 상기 하부전극(20)의 내부 상기 핀수용공간(211)에 상하 이동 가능하게 지지된 상기 너트안착핀(30)을 상부 방향으로 탄성 지지하는 구성이다.The elastic support means 40 elastically supports the nut seating pin 30 supported in the pin receiving space 211 of the lower electrode 20 so as to be movable up and down.

즉, 상기 너트안착핀(30)과 상기 탄성지지수단(40)의 유기적인 결합관계에 의하여 도 5의 상태에서 도 6의 상태로 진행되는 스폿 용접 과정에서 상기 상부전극(10)이 하강되며 상기 용접너트(N)와 상기 용접대상패널(P)를 상호 가압함과 동시에 통전시켜 상기 용접돌기(N2)가 가압력 및 저항열에 의해 압착 및 용융되며 돌출된 높이(H)가 감소되는 경우(h) 감소되는 높이(H-h)에 대응되게 상기 용접너트(N)가 안착된 너트안착핀(30)이 상기 용접너트(N)와 일체로 하부방향으로 이동되게 되는 것이다.That is, the upper electrode 10 is lowered in the spot welding process proceeding from the state of FIG. 5 to the state of FIG. 6 by the organic coupling relation between the nut seating pin 30 and the elastic supporting means 40, When the welding nip N and the welding target panel P are pressed against each other and energized so that the welding protrusion N2 is pressed and melted by the pressing force and resistance heat and the protruded height H is reduced, The nut mounting pin 30 on which the welding nut N is mounted is moved downward together with the welding nut N so as to correspond to the reduced height Hh.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 상기 탄성지지수단(40)이 상기 너트안착핀(30)의 핀몸체(31)에 상하 방향으로 길게 연결되고 실린더몸체(411) 내부의 공압에 의해 탄성 지지되는 실린더로드(412)를 갖되, 자체적으로 센서(미도시)가 구비되어 상기 실린더로드(412)의 이동거리 측정이 가능한 스케일실린더(41)를 포함하여 구성된다.The elastic supporting means 40 is connected to the pin body 31 of the nut seat pin 30 in the vertical direction and elastically supported by the air pressure inside the cylinder body 411 And a scale cylinder 41 having a cylinder rod 412 and equipped with a sensor (not shown) to measure the moving distance of the cylinder rod 412.

상기 스케일실린더(41)에서 측정된 상기 실린더로드(412)의 이동거리는 상기 용접품질검사부(60)로 전달되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The moving distance of the cylinder rod 412 measured by the scale cylinder 41 is transmitted to the welding quality checking unit 60, and a detailed description thereof will be described later.

상기 냉각수단(50)은 상기 하부전극(20)을 냉각시키는 구성으로 냉각유로(51)와, 냉각수유입로(52)와, 냉각수유출로(53)와, 냉각수펌프(54)를 포함하여 구성된다.The cooling means 50 includes a cooling channel 51, a cooling water inflow path 52, a cooling water outflow path 53 and a cooling water pump 54 in a configuration for cooling the lower electrode 20 do.

상기 냉각유로(51)는 상기 핀수용공간(211)의 둘레로 상기 전극몸체(21)와 상기 전극캡(22)이 상호 접촉되는 접촉면(A)에 환형으로 형성되는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 유로형성홈(511)과, 패킹링(512)과, 용접층(513)의 조합에 의해 형성된다.The cooling passage 51 is formed in an annular shape on the contact surface A where the electrode body 21 and the electrode cap 22 are in contact with each other around the pin accommodating space 211. In the example, the channel forming groove 511, the packing ring 512, and the welding layer 513 are combined.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 유로형성홈(511)은 상기 전극몸체(21)의 상기 접촉면(A)으로부터 일정 깊이로 패여져 환형으로 형성된다.8 and 9, the channel forming groove 511 is formed in an annular shape with a predetermined depth from the contact surface A of the electrode body 21.

상기 패킹링(512)은 상기 유로형성홈(511)에 밀폐된 유로가 형성되도록 즉, 수밀이 유지되도록 상기 유로형성홈(511)의 바닥부로부터 일정 거리 이격된 상태로 상기 유로형성홈(511)에 삽입된다.The packing ring 512 is formed in the channel forming groove 511 so as to form a closed channel, that is, the channel forming groove 511 is spaced from the bottom of the channel forming groove 511 by a predetermined distance, ).

상기 용접층(513)은 상기 패킹링(512)이 상기 유로형성홈(511)에 고정되도록 상기 패킹링(512)과 상기 유로형성홈(511)을 상호 용접하여 형성된다.The welding layer 513 is formed by welding the packing ring 512 and the flow path forming groove 511 to each other so that the packing ring 512 is fixed to the flow path forming groove 511.

이 경우 상기 용접층(513)은 용접의 특성상 상기 접촉멱(A)의 상부로 돌출되는 부분이 존재하게 되는데, 상기 접촉면(A)은 상기 전극몸체(21)와 상기 전극캡(22)이 접촉되는 부분으로 편평하게 형성되는 것이 바람직 한 바, 상기 용접층(513)이 상기 접촉면(A)의 상부로 돌출되지 않도록 상기 접촉층(513)의 표면(B)이 그라인딩(G) 방법 등으로 가공된다.In this case, the welding layer 513 has a portion protruding to the upper portion of the contact power A due to the characteristics of welding. The contact surface A is formed by the contact between the electrode body 21 and the electrode cap 22 The surface B of the contact layer 513 is processed by grinding (G) method or the like so that the welding layer 513 does not protrude to the upper portion of the contact surface A, do.

상기 냉각수유입로(52)는 상기 전극몸체(21)의 일측으로부터 상기 냉각유로(51)의 일측으로 연통되게 형성되는 구성이고, 상기 냉각수유출로(53)는 상기 냉각유로(51)의 타측으로부터 상기 전극몸체(21)의 타측으로 연통되게 형성된 구성이다.The cooling water inflow path 52 is formed so as to communicate with one side of the cooling passage 51 from one side of the electrode body 21 and the cooling water outflow path 53 extends from the other side of the cooling passage 51 And is connected to the other side of the electrode body 21.

상기 냉각수펌프(54)는 냉각수를 상기 냉각수유입로(52)로 펌핑하는 구성이다.The cooling water pump 54 is configured to pump the cooling water to the cooling water inflow path 52.

즉, 상기 냉각수펌프(54)에 의해 상기 냉각수유입로(52)로 펌핑된 냉각수는 상기 냉각유로(51)를 돌며 상기 용접대상패널(P)이 접촉되는 상기 하부전극(20)의 상단부 부분을 집중적으로 냉각시키게 되고, 상기 냉각유로(51)에서 가열된 냉각수는 상기 냉각수유출로(53)를 통해 외부로 배출되게 되는 것이다.That is, the cooling water pumped by the cooling water pump 54 into the cooling water inflow path 52 flows through the cooling passage 51 and the upper end portion of the lower electrode 20, which is in contact with the welding target panel P, And the cooling water heated in the cooling passage 51 is discharged to the outside through the cooling water outflow path 53. [

상기와 같이 상기 냉각유로(51)를 상기 핀수용공간(211)의 둘레로 환형으로 형성함으로써 종래에는 냉각수가 수용되는 공간으로 활용되던 상기 하부전극(20)의 내부공간을 상기 실린더로드(412)가 통과되는 용도로 활용할 수 있는 등 다른 용도로 활용할 수 있게 되고, 나아가 상기 냉각유로(51)를 상기 전극몸체(21)와 상기 전극캡(22)이 상호 접촉되는 접촉면(A)에 형성함으로써 가공이 용이한 장점이 발생되는 것이다.The cooling passage 51 is annularly formed around the pin accommodating space 211 so that the internal space of the lower electrode 20, which has conventionally been used as a space for accommodating the cooling water, And the cooling channel 51 can be formed on the contact surface A where the electrode body 21 and the electrode cap 22 are in contact with each other, This is an easy advantage.

상기 용접품질검사부(60)는 상기 스케일실린더(41)에서 측정된 상기 실린더로드(412)의 이동거리로부터 용접의 양불을 판정하는 구성이다.The welding quality inspecting unit 60 is configured to judge whether welding is good or not based on the movement distance of the cylinder rod 412 measured by the scale cylinder 41. [

즉, 상기 실린더로드(412)의 이동거리는 스폿 용접 과정에서 상기 너트안착핀(30)이 하부방향으로 이동되는 거리와 동일하고, 그 거리는 또한 상기 용접너트(N)의 초기 높이(H)에서 용접 완료 후의 높이(h)의 차(H-h)와 같게 된다.That is, the moving distance of the cylinder rod 412 is equal to the distance that the nut mounting pin 30 is moved in the downward direction during the spot welding process, and the distance is also set to the welding height N of the welding nut N Is equal to the difference (Hh) of the height h after completion.

도 7에는 상기 용접품질검사부(60)의 용접 양불 판정 기준 그래프를 도시하였는데, 도 7을 참조하면 상기 용접품질검사부(60)는 상기 실린더로드(412)의 이동거리(H-h)가 설정된 값보다 작으면 용접불량으로 판정하고, 상기 실린더로드(412)의 이동거리(H-h)가 설정된 값보다 큰 경우 과용접으로 ?정하며, 일정한 범위 값 내에서만 정상용접으로 판정하는 것이다.7, the welding quality inspection unit 60 determines whether the moving distance Hh of the cylinder rod 412 is smaller than a predetermined value If the moving distance Hh of the cylinder rod 412 is larger than the set value, it is judged to be an over-welding, and normal welding is judged only within a certain range value.

상기와 같은 스케일실린더(41) 및 용접품질검사부(60)의 유기적인 결합관계에 의하여 본 발명에 따른 너트 스폿 용접 장치는 용접과 동시에 용접의 양불을 판정할 수 있게 되는 것이다.The nut spot welding apparatus according to the present invention can judge whether or not welding is performed simultaneously with welding by virtue of the organic coupling relationship between the scale cylinder 41 and the welding quality inspecting unit 60 as described above.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경 된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The nut spot welding apparatus having the annular cooling channel described above and shown in the drawings is only one embodiment for carrying out the present invention and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. 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 present invention as defined by the appended claims and their equivalents. It is to be understood that the invention is not limited thereto.

N 용접너트
N1 체결공
N2 용접돌기
P 용접대상패널
P1 통공
10 상부전극
20 하부전극
21 전극몸체
211 핀수용공간
22 전극캡
221 핀통과공
30 너트안착핀
31 핀몸체
32 핀머리
40 탄성지지수단
41 스케일실린더
411 실린더몸체
412 실린더로드
50 냉각수단
51 냉각유로
511 유로형성홈
512 패킹링
513 용접층
52 냉각수유입로
53 냉각수유출로
54 냉각수펌프
60 용접품질검사부N welding nut
N1 fastener
N2 welding projection
P welding target panel
P1 passage
10 upper electrode
20 lower electrode
21 Electrode Body
211 pin space
22 electrode cap
221 Pin Through Ball
30 nut mounting pin
31-pin body
32 pin head
40 Elastic Supporting Means
41 scale cylinder
411 Cylinder body
412 cylinder rod
50 Cooling means
51 cooling channel
511 Grooving groove
512 packing ring
513 Welding layer
52 Cooling water inflow path
53 Cooling water outflow path
54 Coolant pump
60 Welding quality inspection department

Claims (3)

중앙에 볼트의 체결을 위한 체결공이 형성되고 스폿 용접이 가능하도록 하부로 돌출된 용접돌기가 형성된 용접너트와, 상기 용접너트가 용접되기 위한 정해진 위치에 상하 관통된 통공이 형성된 용접대상패널을 상호 가압 및 통전하여 용접하는 상부전극 및 하부전극을 포함하여 구성된 너트 스폿 용접 장치에 있어서,
핀몸체가 상기 하부전극의 내부에 지지되고, 상기 하부전극의 상부로 돌출된 핀머리가 상기 용접대상패널의 통공을 관통하여 상기 용접너트의 체결공에 삽입되며 상기 용접너트가 안착되는 너트안착핀과;
상기 하부전극을 냉각시키는 냉각수단을; 포함하되,
상기 하부전극은, 상부가 개구되고 중앙에 개구된 상부로부터 상기 너트안착핀의 핀몸체가 수용되는 수용공간이 형성된 전극몸체와, 중앙에 상기 너트안착핀의 핀머리가 통과되는 핀통과공이 형성되고 상기 전극몸체의 개구된 상부에 착탈 가능하게 체결되는 전극캡을 포함하여 구성되고,
상기 냉각수단은, 상기 핀수용공간의 둘레로 상기 전극몸체와 상기 전극캡이 상호 접촉되는 접촉면에 환형으로 형성된 냉각유로와, 상기 전극몸체의 일측으로부터 상기 냉각유로의 일측으로 연통되게 형성된 냉각수유입로와, 상기 냉각유로의 타측으로부터 상기 전극몸체의 타측으로 연통되게 형성된 냉각수유출로와, 냉각수를 상기 냉각수유입로로 펌핑하는 냉각수펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치.A welding nut having a fastening hole for fastening a bolt at a center thereof and formed with welding protrusions protruding downward so that spot welding can be performed, and a welding target panel having a through hole vertically penetrating the welding nut at a predetermined position, And an upper electrode and a lower electrode that are energized and welded,
And a pin head protruded to an upper portion of the lower electrode passes through a through hole of the welding target panel and is inserted into a fastening hole of the welding nut, and;
A cooling means for cooling the lower electrode; Including,
The lower electrode includes an electrode body having an upper portion opened and an accommodation space in which a pin body of the nut mounting pin is received from an upper portion opened at the center, and a pin passing hole through which the pin head of the nut mounting pin is passed, And an electrode cap detachably fastened to the opened top of the electrode body,
The cooling means includes a cooling passage formed in an annular shape on a contact surface where the electrode body and the electrode cap are in contact with each other around the pin accommodating space and a cooling water inflow path formed from one side of the electrode body to communicate with one side of the cooling passage. A cooling water outlet passage formed to communicate from the other side of the cooling passage to the other side of the electrode body, and a cooling water pump for pumping the cooling water to the cooling water inflow passage. Welding apparatus. 제1항에 있어서,
상기 냉각유로는, 상기 전극몸체의 상기 접촉면으로부터 일정 깊이로 패여져 형성된 환형의 유로형성홈과, 상기 유로형성홈에 밀폐된 유로가 형성되도록 상기 유로형성홈의 바닥부로부터 일정 거리 이격된 상태로 상기 유로형성홈에 삽입되는 패킹링과, 상기 패킹링이 상기 유로형성홈에 고정되도록 상기 패킹링과 상기 유로형성홈을 상호 용접하여 형성된 용접층의 조합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling channel is formed in a state of being spaced apart from the bottom of the flow path forming groove by a predetermined distance so as to form a channel flow path formed in the channel forming groove, And a welding layer formed by welding the packing ring and the flow path forming groove to each other so that the packing ring is fixed to the flow path forming groove. Wherein the nut spot welding apparatus includes: 제2항에 있어서,
상기 용접층은, 상기 접촉면의 상부로 돌출되지 않도록 그 표면이 가공된 것을 특징으로 하는 환형의 냉각유로가 구비된 너트 스폿 용접 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the welding layer is formed so that its surface is not projected to an upper portion of the contact surface.
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US10974342B2 (en) 2016-06-22 2021-04-13 Huys Industries Limited Welding apparatus

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