KR20150076566A

KR20150076566A - 스폿 용접용 용접팁 교환장치

Info

Publication number: KR20150076566A
Application number: KR1020130164929A
Authority: KR
Inventors: 이창현
Original assignee: 주식회사 성우하이텍; 주식회사 아산성우하이텍
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-07
Also published as: KR101557705B1

Abstract

스폿 용접용 용접팁 교환장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치는 상, 하부 용접건을 갖는 스폿 용접기가 구비된 작업장에 설치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상부에 장착되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 상면 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건 또는 상기 하부 용접건에 장착된 용접팁을 클램핑 하여 탈거시키는 용접팁 탈거유닛; 및 상기 용접팁 탈거유닛과 이격된 위치에서 상기 장착 플레이트의 상면 타측에 장착되며, 상기 용접팁 탈거유닛을 통해 상기 용접팁이 탈거된 상기 상, 하부 용접건에 장착될 상기 용접팁을 공급하는 용접팁 공급유닛을 포함한다.

Description

스폿 용접용 용접팁 교환장치{WELDING TIP CHANGE APPARATUS FOR SPOT WELDING}

본 발명은 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스폿 용접건에 장착되는 용접팁의 마모 시, 새로운 용접팁을 자동으로 교환할 수 있도록 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 차체 조립공정 중, 2장의 패널을 용착시키는 방법으로는 스폿 저항 용접이 많이 사용되는데, 이러한 스폿 저항 용접은 패널 표면에 압력을 가하면서 통전을 통하여 전기저항을 형성해서 용접열을 발생시켜 용접하는 전기 저항 용접이다.

상기 스폿 저항 용접은 통상적으로 용접용 로봇에 의해 실시되고 있고, 상기 용접용 로봇의 선단부에는 스폿 용접건이 구비된다.

도 1을 참조하면, 상기 스폿 용접건은 고정 전극로드(1; 즉, 홀더) 및 가동 전극로드(3; 즉, 샹크)와, 상기 고정 전극로드(1) 및 가동 전극로드(3)의 각 단부에 끼워져 설치되는 각각의 용접팁(5)을 포함하며, 상기 가동 전극로드(3)를 구동하기 위한 가압력을 생성하도록 용접건 구동장치가 구비된다.

상기 용접팁(5)은 상기 고정 전극로드(1)와 가동 전극로드(3)의 선단부에 끼워지는 형태로 장착되며, 그 선단부의 직경은 예를 들면 6mm이고, 다른 부위는 16mm 정도의 직경을 갖는다.

이러한 스폿 용접건은 용접되어야 할 2자의 패널(10)을 상기 고정 전극로드(1)와 가동 전극로드(3) 사이에 끼워서 용접을 실시하게 된다.

상기와 같이 가동 전극로드(1)와 고정 전극로드(3) 사이에 패널(10)을 끼워서 반복적으로 용접을 실시하게 되면, 상기 용접팁(5)의 선단부가 압력과 열에 의해 마모되고, 마모가 허용 한계치 이상으로 진행되면 용접 불량이 발생되므로 주기적으로 용접팁(5)을 교체해 주어야한다.

그러나 종래에는 상기 용접팁(5)을 교체할 경우, 작업자가 파이프 렌치 및 망치를 이용하여 수동으로 교체하고 있으므로, 교체 시간이 길어져서 생산성이 저하되고, 교체 불량이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 작업자가 직접 작업라인으로 들어가 로봇에 장착된 스폿 용접건에서 용접팁을 교환하는 바, 작업자가 위험요소에 많이 노출되며, 망치를 사용해 용접팁(5)을 교체하여 장착할 경우, 용접팁에서 부분파손이 발생되거나 상, 하부 용접건의 위치가 틀어지는 현상이 발생되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스폿 용접기의 상, 하부 용접건에 장착된 용접팁의 마모 시에 상, 하부 용접건의 용접팁을 자동으로 교체함으로써, 용접팁 교체 및 정렬에 따른 시간을 단축하는 동시에, 교체 공정의 자동화를 도모할 수 있도록 하는 스폿 용접용 용접팁 공급장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치는 상, 하부 용접건을 갖는 스폿 용접기가 구비된 작업장에 설치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상부에 장착되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 상면 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건 또는 상기 하부 용접건에 장착된 용접팁을 클램핑 하여 탈거시키는 용접팁 탈거유닛; 및 상기 용접팁 탈거유닛과 이격된 위치에서 상기 장착 플레이트의 상면 타측에 장착되며, 상기 용접팁 탈거유닛을 통해 상기 용접팁이 탈거된 상기 상, 하부 용접건에 장착될 상기 용접팁을 공급하는 용접팁 공급유닛을 포함한다.

상기 용접팁 탈거유닛은 상기 장착 플레이트의 상부에 장착되며, 일측에 상기 상, 하부 용접건에 장착된 마모된 상기 용접팁이 삽입되는 삽입홀이 형성되는 클램핑 블록; 상기 삽입홀의 일측에서 상기 클램핑 블록으로부터 상부를 향하여 일체로 돌출 형성되며, 상기 삽입홀로 삽입되는 용접팁의 일측을 지지하는 지지부; 상기 지지부의 반대측에서 상기 클램핑 블록의 일측에 회전중심이 편심된 상태로, 회전 가능하게 장착되는 클램퍼; 상기 클램퍼의 일측에 일단이 연결되며, 타단부에는 연결홀이 형성되는 연결 바; 및 작동로드를 포함하며, 상기 연결 바의 연결홀에 장착되는 클레비스에 상기 작동로드의 선단이 장착되고, 상기 클램핑 블록에 장착되는 클램핑 실린더를 포함할 수 있다.

상기 지지부는 상기 삽입홀에 대응하는 일측면에 라운드 형상의 지지홈이 형성될 수 있다.

상기 클램퍼는 원형 블록 형상으로 형성되며, 상기 클램핑 실린더의 작동 시, 상기 삽입홀을 향하여 회전 이동되는 외주면 둘레에 일정구간 널링 가공될 수 있다.

상기 연결홀은 상기 연결 바의 타단부 중앙에 길이방향을 따라, 장공의 슬롯 형상으로 형성될 수 있다.

상기 클램핑 실린더는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어 질 수 있다.

상기 클램핑 실린더는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.

상기 상부 용접건은 선단에 장착된 상기 용접팁이 상기 삽입홀의 상부에서 하부를 향하여 삽입되고, 상기 하부 용접건의 선단에 장착된 상기 용접팁은 상기 삽입홀의 하부에서 상부를 향하여 삽입될 수 있다.

상기 용접팁 공급유닛은 상기 장착 플레이트의 상면 타측에 상기 용접팁 탈거유닛과 수직방향으로 장착되며, 일단이 개구되며, 내부에 공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 개구된 일단으로 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 장착되고, 일단부에 길이방향을 따라 일정구간 적재홀이 형성되며, 상기 적재홀의 내부에서 상, 하측에 다수개의 상기 용접팁이 구비되는 용접팁 홀더; 상기 용접팁 홀더의 내부에서 상기 적재홀에 설치되며, 각각의 상기 용접팁이 상기 용접팁 홀더의 적재홀 내부에서 정렬된 상태로, 상기 적재홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 용접팁 정렬수단; 및 상기 하우징의 타단에 장착되며, 작동로드가 상기 하우징의 내부로 삽입된 상태로, 상기 용접팁 홀더의 타단에 연결되어 상기 용접팁 홀더를 상기 하우징으로부터 선택적으로 돌출시키는 공급 실린더를 포함할 수 있다.

상기 용접팁 홀더는 상기 적재홀의 내부 중앙에 상, 하부를 구획하는 격막이 형성될 수 있다.

상기 용접팁 정렬수단은 상기 격막을 사이에 두고, 상기 적재홀의 내측 상, 하부에 각각 장착될 수 있다.

상기 적재홀은 상기 용접팁 홀더의 일단부 중앙에 길이방향을 따라 장공의 슬롯 형상으로 형성될 수 있다.

상기 용접팁 정렬수단은 상기 용접팁 홀더의 타단부에서 상기 적재홀의 내부에 이동 가능하게 장착되어 상기 용접팁과 접촉되는 정렬 캡; 및 상기 적재홀과 상기 정렬 캡 사이에 개재되며, 상기 정렬 캡에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 정렬 캡은 상기 용접팁에 대응하는 선단이 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 탄성부재는 일단이 상기 적재홀에 지지되고, 타단은 상기 정렬 캡에 지지되는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.

상기 공급 실린더는 나사 체결을 통해 상기 하우징에 고정되며, 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어질 수 있다.

상기 공급 실린더는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 의하면, 스폿 용접기의 상, 하부 용접건에 장착된 용접팁의 마모 시에 상, 하부 용접건의 용접팁을 자동으로 교체함으로써, 용접팁 교체 및 정렬에 따른 시간을 단축하는 동시에, 교체 공정의 자동화를 도모하여 생산성을 향상시키고, 용접팁 교체불량 발생을 방지하는 효과가 있다.

또한, 종래 수작업으로 진행되던 용접팁 교체작업을 자동화함으로써, 작업자가 위험요소에 노출되는 것을 방지해 안전사고 발생을 미연에 방지해 작업자의 안정성을 확보하고, 용접팁에서 부분파손이 발생되거나 스폿 용접기의 상, 하부 용접건의 위치가 틀어지는 현상을 방지하는 효과도 있다.

또한, 하나의 용접팁 교환장치로 상, 하부 용접건에 장착된 용접팁의 교체가 가능함에 따라, 종래 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 등의 제조 비용을 절감하는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스폿 용접건의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 탈거유닛의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 탈거유닛에서 용접팁 클램퍼의 사시도이다.
도 5는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도로서, 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 공급유닛의 단면 구성도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 탈거유닛의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 탈거유닛의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 탈거유닛에서 용접팁 클램퍼의 사시도이고, 도 5는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도로서, 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 공급유닛의 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치(100)는 미도시된 스폿 용접기의 상, 하부 용접건(101, 103) 선단에 장착된 용접팁(105)의 마모 시, 상, 하부 용접건(101, 103)에 장착된 용접팁(105)을 자동으로 교체함으로써, 용접팁(105)의 교체 및 정렬에 따른 시간을 단축하는 동시에, 교체 공정의 자동화를 도모할 수 있도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치(100)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 베이스 프레임(110), 장착 플레이트(115), 용접팁 탈거유닛(120), 및 용접팁 공급유닛(130)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 베이스 프레임(110)은 상, 하부 용접건(101, 103)을 갖는 스폿 용접기(미도시)가 구비된 작업장에 설치된다.

상기 장착 플레이트(115)는 사각형의 판재 형상으로 형성되며, 상기 베이스 프레임의 상부에 장착된다.

본 실시예에서, 상기 용접팁 탈거유닛(120)은 상기 상, 하부 용접건(101, 103)을 향하는 상기 장착 플레이트(115)의 상면 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건(101) 또는 상기 하부 용접건(101)에 장착된 상태로, 사용이 완료되어 마모된 용접팁(105)을 클램핑 하여 탈거시키게 된다.

이러한 용접팁 탈거유닛(120)은, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 클램핑 블록(121), 지지부(123), 클램퍼(125), 연결 바(127), 및 클램핑 실린더(129)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 클램핑 블록(121)은 상기 장착 플레이트(115)의 상부에 장착되며, 일측에 상기 상, 하부 용접건(101, 103)에 장착된 마모된 상기 용접팁(105)이 삽입되는 삽입홀(122)이 형성된다.

상기 지지부(123)는 상기 삽입홀(122)의 일측에서 상기 클램핑 블록(121)으로부터 상부를 향하여 일체로 돌출 형성되며, 상기 삽입홀(122)로 삽입되는 용접팁(105)의 일측을 지지하게 된다.

여기서, 상기 지지부(123)는 상기 삽입홀(122)에 대응하는 일측면에 라운드 형상의 지지홈(124)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 상부 용접건(101)은 선단에 장착된 상기 용접팁(105)이 상기 삽입홀(122)의 상부에서 하부를 향하여 삽입되고, 상기 하부 용접건(103)의 선단에 장착된 상기 용접팁(105)은 상기 삽입홀(122)의 하부에서 상부를 향하여 삽입될 수 있다.

상기 지지홈(124)은 상기 삽입홀(122)의 상부에 하부로 상부 용접건(101)이 삽입될 경우에는 용접팁(105)의 상단부 일측을 지지하게 되고, 상기 삽입홀(122)의 하부에 상부로 하부 용접건(103)이 삽입될 경우에는 용접팁(105)의 선단 일측을 지지하게 된다.

본 실시예에서, 상기 클램퍼(125)는 상기 지지부(123)의 반대측에서 상기 클램핑 블록(121)의 일측에 회전중심(C)이 편심된 상태로, 회전 가능하게 장착되며, 회전 시, 상기 삽입홀(122)에 삽입된 용접팁(105)을 상기 지지부(123)의 지지홈(124)에 지지한 상태로 클램핑하게 된다.

이에 따라, 상기 클램퍼(125)는 편심된 회전중심(C)을 중심으로 회전되면서 외측면이 상기 클램핑 블록(121) 상에서 상기 삽입홀(122)을 향하여 이동될 수 있다.

상기 연결 바(127)는 상기 클램퍼(125)의 일측에 일단이 연결되며, 타단부에는 상기 연결 바(127)의 타단부 중앙에 길이방향을 따라 장공의 슬롯 형상을 갖는 연결홀(126)이 형성된다.

그리고 상기 클램핑 실린더(129)는 작동로드를 포함하며, 상기 연결 바(127)의 연결홀(126)에 장착되는 클레비스(128)에 상기 작동로드의 선단이 장착되고, 상기 연결 바(127)에 대응하는 위치에서 상기 클램핑 블록(121)의 일측에 장착된다.

이러한 클램핑 실린더(129)는 전, 후진 왕복 작동을 통해 상기 연결 바(127)와 연결된 상기 클램퍼(125)를 편심된 회전중심(C)을 기준으로 삽입홀(122)을 향하여 선택적으로 회전시키게 된다.

여기서, 상기 클램핑 실린더(129)는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 공압을 대신할 수 있는 유압의 적용도 가능할 것이다.

한편, 본 실시예에서, 상기 클램퍼(125)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 원형 블록 형상으로 형성되며, 상기 클램핑 실린더(129)의 작동 시, 상기 연결 바(127)에 의해 회전중심(C)을 기준으로 상기 삽입홀(122)을 향하여 회전 이동되는 외주면 둘레에 일정구간 널링 가공될 수 있다.

이러한 클램퍼(125)의 외주면에 일정구간 가공된 널링면은 상기 용접팁(105)의 클램핑 시, 상기 용접팁(105)을 상기 지지홈과 함께, 보다 안정적으로 클램핑하게 된다.

그리고 상기 용접팁 공급유닛(130)은 상기 용접팁 탈거유닛(120)과 이격된 위치에서 상기 장착 플레이트(115)의 상면 타측에 장착되며, 상기 용접팁 탈거유닛(120)을 통해 상기 용접팁(105)이 탈거된 상기 상, 하부 용접건(101, 105)에 장착될 새로운 용접팁(105)을 공급하게 된다.

이러한 용접팁 공급유닛(130)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 하우징(131), 용접팁 홀더(133), 용접팁 정렬수단(136), 및 공급 실린더(139)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 하우징(131)은 상기 장착 플레이트(115)의 상면 타측에 상기 용접팁 탈거유닛(120)과 수직방향으로 장착되며, 일단이 개구되며, 내부에 공간(S)이 형성된다.

상기 용접팁 홀더(133)는 상기 하우징(131)의 개구된 일단으로 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 장착되고, 일단부에 길이방향을 따라 일정구간 적재홀(134)이 형성되며, 상기 적재홀(134)의 내부에서 상, 하측에 다수개의 상기 각 용접건(101, 103)에 장착될 새로운 용접팁(105)이 구비된다.

본 실시예에서, 상기 적재홀(134)은 상기 용접팁 홀더(133)의 일단부 중앙에 길이방향을 따라 장공의 슬롯 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 용접팁 홀더(133)는 상기 적재홀(134)의 내부 중앙에 길이방향을 따라 상, 하부를 구획하는 격막(135)이 형성될 수 있다.

상기 격막(135)은 상기 상부 용접건(101)과 하부 용접건(103)에 장착될 새로운 용접팁(105)을 상기 적재홀(134)의 내부에서 상, 하 2열로 각각 적재할 수 있도록 상기 적재홀(134)의 길이방향으로 상, 하부를 구획하게 된다.

그리고 상기 용접팁 정렬수단(136)은 상기 용접팁 홀더(133)의 내부에서 상기 적재홀(134)에 설치되며, 각각의 상기 용접팁(105)이 상기 용접팁 홀더(133)의 적재홀(134) 내부에서 정렬된 상태로, 상기 적재홀(134)로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다.

이러한 용접팁 정렬수단(136)은 상기 격막(135)을 사이에 두고, 상기 적재홀(134)의 내측 상, 하부에 각각 장착되어 격막(105)의 상, 하부에 적재된 각 용접팁(105)을 정렬시키게 된다.

여기서, 상기 용접팁 정렬수단(136)은 정렬 캡(137)과 탄성부재(138)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 정렬 캡(137)은 상기 용접팁 홀더(133)의 타단부에서 상기 적재홀(134)의 내부에 이동 가능하게 장착되어 적재된 다수개의 용접팁(105) 중, 타단부에 위치되는 마지막 용접팁(105)과 선단이 접촉된다.

여기서, 상기 정렬 캡(137)은 상기 용접팁(105)과의 접촉 시, 용접팁(105)에 파손이나 마찰 발생을 최소화하면서, 상기 적재홀(134)에 원활하게 적재되도록 상기 용접팁(105)에 대응하는 선단이 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 탄성부재(138)는 상기 적재홀(134)과 상기 정렬 캡(137) 사이에 개재되며, 상기 정렬 캡(137)에 탄성력을 제공하는 것으로, 일단이 상기 적재홀(134)에 지지되고, 타단은 상기 정렬 캡(137)의 후단에 지지되는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 공급 실린더(139)는 상기 하우징(131)의 타단에 장착되며, 작동로드가 상기 하우징(131)의 내부로 삽입된 상태로, 상기 용접팁 홀더(133)의 타단에 연결되어 각 용접건(101, 103)의 용접팁 교체 시에만 상기 용접팁 홀더(133)를 상기 하우징(131)의 개구된 일단으로부터 일정부분 돌출시키게 된다.

여기서, 상기 공급 실린더(139)는 나사 체결을 통해 상기 하우징(131)의 타단에 고정되며, 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 공압을 대신할 수 있는 유압의 적용도 가능할 것이다.

즉, 이와 같이 구성되는 용접팁 공급유닛(130)은 용접팁 탈거유닛(120)의 작동을 통해 마모된 용접팁(105)이 탈거된 상, 하부 용접건(101, 103)이 로봇의 거동에 의해 이동되면, 공급 실린더(139)의 작동에 의해 상, 하부 각각 적재된 용접팁(105)이 하나씩 노출되도록 용접팁 홀더(133)를 하우징(131)으로부터 일정부분 돌출시키게 된다.

그런 후, 각 용접건(101, 103)은 로봇의 거동에 의해 용접팁 홀더(133)에 적재된 상태로 노출된 새로운 용접팁(105)의 상부 또는 하부에서 각각 반대측을 향하여 이동되어 새로운 용접팁(105)을 각 용접건 선단에 장착하게 된다.

새로운 용접팁(105)의 장착이 완료되면, 스폿 용접기가 장착된 로봇의 거동에 의해 각 용접건(101, 103)이 용접팁 홀더(133)로부터 상부 또는 하부로 이동되어 새로운 용접팁(105)의 교체를 완료하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치(100)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 탈거유닛의 작동 상태도이다.

먼저, 마모되어 교체가 요구되는 용접팁(105)이 장착된 상부 용접건(101) 또는 하부 용접건(103)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 미도시된 스폿 용접기가 장착된 로봇의 거동에 의해 상기 클램핑 블록(121)의 삽입홀(122)에 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 교환이 요구되는 용접팁(105)을 삽입하게 된다.

그런 후, 용접팁(105)의 삽입이 완료되면, 상기 클램핑 실린더(129)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 작동로드를 전진시켜 클레비스(128)를 통해 연결된 연결 바(127)에 작동력을 전달함으로써, 연결 바(127)를 회전시키게 된다.

이 때, 상기 클램핑 실린더(129)의 작동로드는 클레비스(128)가 상기 연결 바(127)의 연결홀(126)상에서 자유롭게 이동됨에 따라, 보다 원활하게 상기 연결 바(127)에 작동력을 전달하게 된다.

그러면, 상기 클램퍼(125)는 회전되는 연결 바(127)에 의해 편심된 회전중심(C)을 기준으로 삽입홀(122)을 향하여 회전되어 널링 가공된 외주면 일정부분이 용접팁(105)에 접촉되면서, 상기 용접팁(105)을 지지부(123)의 지지홈(124)으로 이동시켜 용접팁(105)의 일측을 지지홈(124)에 지지시킨 상태로, 널링 가공된 외주면을 통해 용접팁(105)을 클램핑 하게 된다.

이와 같이, 상기 클램퍼(125)를 통해 용접팁(105)의 클램핑이 완료되면, 미도시된 스폿 용접기가 장착된 로봇이 거동하여 상, 하부 용접건(101, 103)을 삽입홀(122)로부터 상부 또는 하부로 이동시키게 되면, 마모된 용접팁(105)은 상, 하부 용접건(101, 103)의 선단으로부터 탈거가 완료된다.

그런 후, 상, 하부 용접건(101, 103)의 이동이 완료되면, 상기 클램핑 실린더(129)가 후진 작동을 하여 상기 클램퍼(125)를 초기위치로 복귀시키게 됨에 따라, 삽입홀(122)에 삽입된 상태로 클램핑 되었던 용접팁(105)의 클램핑이 해제되면서 각 용접건(101, 103)으로부터 탈거가 완료된 상태의 마모된 용접팁(105)이 작업장 바닥으로 버려진다.

즉, 전술한 바와 같은 과정을 반복 수행하여, 마모된 용접팁(105)을 각 용접건(105)으로부터 자동으로 탈거하게 된다.

한편, 마모된 용접팁(105)의 탈거가 완료된 상, 하부 용접건(101, 103)은 스폿 용접기가 연결된 로봇의 거동에 의해 상기 용접팁 공급유닛(130)으로 이동되고, 이 때, 용접팁 공급유닛(130)은 공급 실린더(139)의 작동에 의해 상, 하부 각각 적재된 용접팁(105)이 하나씩 노출되도록 용접팁 홀더(133)를 하우징(131)으로부터 일정부분 돌출시키게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치(100)를 적용하면, 미도시된 스폿 용접기의 상, 하부 용접건(101, 103) 선단에 장착된 용접팁(105)의 마모 시, 상, 하부 용접건(101, 103)에 장착된 용접팁(105)을 자동으로 교체함으로써, 용접팁(105)의 교체 및 정렬에 따른 시간을 단축하는 동시에, 교체 공정의 자동화를 도모하여 생산성을 향상시키고, 용접팁 교체불량 발생을 방지할 수 있다.

또한, 종래 수작업으로 진행되던 용접팁 교체작업을 자동화함으로써, 작업자가 위험요소에 노출되는 것을 방지해 안전사고 발생을 미연에 방지해 작업자의 안정성을 확보하고, 용접팁(105)에서 부분파손이 발생되거나 스폿 용접기의 상, 하부 용접건(101, 103)의 위치가 틀어지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 하나의 용접팁 교환장치(100)로 상, 하부 용접건(101, 103)에 장착된 용접팁(105)의 교체가 가능함에 따라, 종래 수작업에 따른 작업자의 노무 비용 등의 제조 비용을 절감할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 용접팁 교환장치 101 : 상부 용접건
103 : 하부 용접건 105 : 용접팁
110 : 베이스 프레임 115 : 장착 플레이트
120 : 용접팁 탈거유닛 121 : 클램핑 블록
122 : 삽입홀 123 : 지지부
124 : 지지홈 125 : 클램퍼
126 : 연결홀 127 : 연결 바
128 : 클레비스 129 : 클램핑 실린더
130 : 용접팁 공급유닛 131 : 하우징
133 : 용접팁 홀더 134 : 적재홀
135 : 격막 136 : 용접팁 정렬수단
137 : 정렬 캡 138 : 탄성부재
139 : 공급 실린더

Claims

상, 하부 용접건을 갖는 스폿 용접기가 구비된 작업장에 설치되는 베이스 프레임;
상기 베이스 프레임의 상부에 장착되는 장착 플레이트;
상기 장착 플레이트의 상면 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건 또는 상기 하부 용접건에 장착된 용접팁을 클램핑 하여 탈거시키는 용접팁 탈거유닛;
상기 용접팁 탈거유닛과 이격된 위치에서 상기 장착 플레이트의 상면 타측에 장착되며, 상기 용접팁 탈거유닛을 통해 상기 용접팁이 탈거된 상기 상, 하부 용접건에 장착될 상기 용접팁을 공급하는 용접팁 공급유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 용접팁 탈거유닛은
상기 장착 플레이트의 상부에 장착되며, 일측에 상기 상, 하부 용접건에 장착된 마모된 상기 용접팁이 삽입되는 삽입홀이 형성되는 클램핑 블록;
상기 삽입홀의 일측에서 상기 클램핑 블록으로부터 상부를 향하여 일체로 돌출 형성되며, 상기 삽입홀로 삽입되는 용접팁의 일측을 지지하는 지지부;
상기 지지부의 반대측에서 상기 클램핑 블록의 일측에 회전중심이 편심된 상태로, 회전 가능하게 장착되는 클램퍼;
상기 클램퍼의 일측에 일단이 연결되며, 타단부에는 연결홀이 형성되는 연결 바; 및
작동로드를 포함하며, 상기 연결 바의 연결홀에 장착되는 클레비스에 상기 작동로드의 선단이 장착되고, 상기 클램핑 블록에 장착되는 클램핑 실린더;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 지지부는
상기 삽입홀에 대응하는 일측면에 라운드 형상의 지지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 클램퍼는
원형 블록 형상으로 형성되며, 상기 클램핑 실린더의 작동 시, 상기 삽입홀을 향하여 회전 이동되는 외주면 둘레에 일정구간 널링 가공되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 연결홀은
상기 연결 바의 타단부 중앙에 길이방향을 따라, 장공의 슬롯 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 클램핑 실린더는
그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 클램핑 실린더는
그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 상부 용접건은
선단에 장착된 상기 용접팁이 상기 삽입홀의 상부에서 하부를 향하여 삽입되고, 상기 하부 용접건의 선단에 장착된 상기 용접팁은 상기 삽입홀의 하부에서 상부를 향하여 삽입되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 용접팁 공급유닛은
상기 장착 플레이트의 상면 타측에 상기 용접팁 탈거유닛과 수직방향으로 장착되며, 일단이 개구되며, 내부에 공간이 형성되는 하우징;
상기 하우징의 개구된 일단으로 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 장착되고, 일단부에 길이방향을 따라 일정구간 적재홀이 형성되며, 상기 적재홀의 내부에서 상, 하측에 다수개의 상기 용접팁이 구비되는 용접팁 홀더;
상기 용접팁 홀더의 내부에서 상기 적재홀에 설치되며, 각각의 상기 용접팁이 상기 용접팁 홀더의 적재홀 내부에서 정렬된 상태로, 상기 적재홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 용접팁 정렬수단; 및
상기 하우징의 타단에 장착되며, 작동로드가 상기 하우징의 내부로 삽입된 상태로, 상기 용접팁 홀더의 타단에 연결되어 상기 용접팁 홀더를 상기 하우징으로부터 선택적으로 돌출시키는 공급 실린더;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제9항에 있어서,
상기 용접팁 홀더는
상기 적재홀의 내부 중앙에 상, 하부를 구획하는 격막이 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제10항에 있어서,
상기 용접팁 정렬수단은
상기 격막을 사이에 두고, 상기 적재홀의 내측 상, 하부에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제9항에 있어서,
상기 적재홀은
상기 용접팁 홀더의 일단부 중앙에 길이방향을 따라 장공의 슬롯 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제9항 또는 제11항 중, 어느 한 항에 있어서,
상기 용접팁 정렬수단은
상기 용접팁 홀더의 타단부에서 상기 적재홀의 내부에 이동 가능하게 장착되어 상기 용접팁과 접촉되는 정렬 캡;
상기 적재홀과 상기 정렬 캡 사이에 개재되며, 상기 정렬 캡에 탄성력을 제공하는 탄성부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제13항에 있어서,
상기 정렬 캡은
상기 용접팁에 대응하는 선단이 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제13항에 있어서,
상기 탄성부재는
일단이 상기 적재홀에 지지되고, 타단은 상기 정렬 캡에 지지되는 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제9항에 있어서,
상기 공급 실린더는
나사 체결을 통해 상기 하우징에 고정되며, 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제9항에 있어서,
상기 공급 실린더는
그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.