KR20150121960A

KR20150121960A - 스폿 용접용 용접팁 교환장치

Info

Publication number: KR20150121960A
Application number: KR1020140048241A
Authority: KR
Inventors: 송병선; 이문용
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-10-30
Also published as: US9656342B2; KR101572075B1; US20150298239A1

Abstract

스폿 용접용 용접팁 교환장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치는 상, 하부 용접건을 갖는 스폿 용접기가 구비된 작업장에 설치되는 포스트; 상기 포스트의 상부에 장착되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상부 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건 또는 상기 하부 용접건에 장착되어 사용이 완료된 용접팁을 클램핑 하여 제거하는 용접팁 제거유닛; 상기 용접팁 제거유닛과 이격된 위치에서 상기 베이스 플레이트의 상부에 장착되는 홀더유닛; 및 상기 상, 하부 용접건에 장착될 새로운 용접팁이 상, 하부에 각각 셋팅된 상태로 상기 홀더유닛에 장착되는 용접팁 카셋트를 포함한다.

Description

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

본 발명은 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스폿 용접기의 상, 하부 용접건에 장착되는 용접팁의 마모 시, 마모된 용접팁을 제거하고, 새로운 용접팁을 자동으로 교환하도록 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 9를 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.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 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 공급장치는 상, 하부 용접건을 갖는 스폿 용접기가 구비된 작업장에 설치되는 포스트; 상기 포스트의 상부에 장착되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상부 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건 또는 상기 하부 용접건에 장착되어 사용이 완료된 용접팁을 클램핑 하여 제거하는 용접팁 제거유닛; 상기 용접팁 제거유닛과 이격된 위치에서 상기 베이스 플레이트의 상부에 장착되는 홀더유닛; 및 상기 상, 하부 용접건에 장착될 새로운 용접팁이 상, 하부에 각각 셋팅된 상태로 상기 홀더유닛에 장착되는 용접팁 카셋트를 포함한다.

상기 용접팁 제거유닛은 상기 베이스 플레이트의 상부에 장착되며, 일측에 상기 상, 하부 용접건에 장착된 마모된 상기 용접팁이 상부 또는 하부로부터 삽입되는 삽입홈이 형성되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 상부에서 상기 삽입홈을 사이에 두고 양측에 일정간격 이격된 위치에 각각 장착되며, 상기 삽입홈으로 삽입되는 상기 상, 하부 용접건의 용접팁 일측을 지지하는 지지블록; 상기 지지블록의 반대측에서 상기 장착 플레이트에 회전중심이 편심된 상태로, 회전 가능하게 장착되는 클램퍼; 상기 클램퍼에 일단이 연결되는 연결 바; 및 상기 연결 바의 타단과 작동로드 선단이 연결되고, 상기 장착 플레이트에 장착되는 클램핑 실린더를 포함할 수 있다.

상기 각 지지블록은 상기 삽입홈의 중심에 위치되는 모서리부가 삽입홈의 중심으로부터 외측을 향하여 경사진 경사면으로 형성될 수 있다.

상기 클램퍼는 원형 블록 형상으로 형성되며, 상기 클램핑 실린더의 전, 후진 작동 시에 상기 삽입홈을 향하여 회전 이동될 수 있다.

상기 클램퍼는 상기 장착 플레이트에 장착된 고정로드를 통하여 상기 장착 플레이트로부터 일정간격 상부로 이격된 위치에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

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

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

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

상기 클램핑 실린더는 상기 작동로드 선단이 상기 연결 바에 클레비스를 통해 장착될 수 있다.

상기 홀더유닛은 상기 용접팁 제거유닛에 이웃하여 상기 베이스 플레이트의 상부 타측에 장착되며, 적어도 하나 이상의 장착홈이 형성되는 홀딩블록; 및 상기 장착홈에 장착되며, 상기 홀딩블록에 장착되는 상기 용접팁 카셋트를 상기 홀딩블록에 부착한 상태로 고정시키는 부착부재를 포함할 수 있다.

상기 장착홈은 상기 홀딩블록의 외측을 향하는 일면에서 설정간격으로 이격된 양측에 각각 형성될 수 있다.

상기 부착부재는 상부에 작동 스위치가 구비되며, 상기 작동 스위치의 조작에 따라 선택적으로 전자기력을 띄는 마그네틱 블록으로 이루어질 수 있다.

상기 부착부재는 단면의 형상이 사각형상의 육면체로 형성될 수 있다.

상기 홀딩블록은 상기 장착홈을 사이에 두고, 양단에 각각 삽입로드가 장착될 수 있다.

상기 용접팁 카셋트는 상면과 하면에 길이방향을 따라 상기 용접팁이 삽입된 상태로 셋팅되는 다수개의 고정홈이 형성되며, 양단에는 폭 방향으로 관통홀이 형성될 수 있다.

상기 고정홈은 상기 용접팁 카셋트의 길이방향을 따라 등간격으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.

상기 용접팁 카셋트는 그 재질이 스틸소재로 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 노출되지 않도록 하여 안전사고 발생을 미연에 방지함에 따라, 작업자의 안정성을 확보할 수 있다.

아울러, 용접팁에서 부분파손이 발생되거나 스폿 용접기의 상, 하부 용접건의 위치가 틀어지는 현상을 방지하여 스폿 용접기의 내구성 향상을 도모하여 유지보수 비용을 절감하는 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 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 제거유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 제거유닛의 작동 상태도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치의 작동 상태도이다.
도 9는 일반적인 스폿 용접기의 구성도이다.

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 1은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 제거유닛의 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치(100)는 스폿 용접기(101)의 상, 하부 용접건(103, 105) 선단에 장착된 용접팁(107)의 마모 시, 상, 하부 용접건(103, 105)에 장착된 용접팁(107)을 자동으로 교체함으로써, 용접팁(107)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, 포스트(110), 베이스 플레이트(115), 용접팁 제거유닛(120), 홀더유닛(130), 및 용접팁 카셋트(140)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 포스트(110)는 상, 하부 용접건(103, 105)을 갖는 스폿 용접기(101)가 구비된 작업장에 설치된다.

상기 베이스 플레이트(115)는 사각형의 스틸 판재로 형성되며, 상기 포스트(110)의 상부에 장착된다.

본 실시예에서, 상기 용접팁 제거유닛(120)은 상기 베이스 플레이트(115)의 상부 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건(103) 또는 상기 하부 용접건(105)에 장착되어 사용이 완료된 용접팁(107)을 클램핑 하여 각 용접건(103, 105)으로부터 용접팁(107)을 분리하여 제거시키게 된다.

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

먼저, 상기 장착 플레이트(121)는 상기 베이스 플레이트(115)의 상부에 장착되며, 일측에 상기 상, 하부 용접건(103, 105)에 장착된 마모된 상기 용접팁(107)이 상부 또는 하부로부터 삽입되는 삽입홈(122)이 형성된다.

상기 지지블록(123)은 상기 장착 플레이트(121)의 상부에서 상기 삽입홈(122)을 사이에 두고 일단 양측에서 일정간격 이격된 위치에 각각 장착된다.

이러한 지지블록(123)은 상기 삽입홈(122)으로 삽입되는 상기 상, 하부 용접건(103, 105)의 용접팁(107) 일측을 지지하게 된다.

여기서, 상기 각 지지블록(123)은 상기 삽입홈(122)의 중심에 위치되는 모서리부가 높이방향으로 삽입홈(122)의 중심으로부터 외측을 향하여 경사진 경사면으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 용접팁(107)은 상기 각 지지블록(123)의 사이에서 각 경사면에 지지된다.

한편, 상기 상부 용접건(103)은 선단에 장착된 상기 용접팁(107)이 상기 삽입홈(122)의 상부에서 하부를 향하여 삽입되고, 상기 하부 용접건(105)의 선단에 장착된 상기 용접팁(107)은 상기 삽입홀(122)의 하부에서 상부를 향하여 삽입될 수 있다.

즉, 상기 지지블록(123)은 상기 삽입홀(122)의 상부에서 하부로, 또는 하부에서 상부로 상, 하부 용접건(103, 105)이 각각 삽입될 경우, 상기 용접팁(107)의 일면 양측을 각 경사면을 통해 안정적으로 지지하게 된다.

본 실시예에서, 상기 클램퍼(125)는 원형의 블록 형상으로 형성되며, 상기 지지블록(123)의 반대측에서 상기 장착 플레이트(121)에 회전중심이 편심된 상태로, 회전 가능하게 장착되며, 회전 시, 상기 삽입홈(122)에 삽입된 용접팁(107)을 각 지지블록(123)의 경사면에 지지한 상태로 클램핑하게 된다.

이에 따라, 상기 클램퍼(125)는 편심된 회전중심을 중심으로 회전되면서 외주면이 상기 장착 플레이트(121) 상에서 삽입홈(122)을 향하여 이동될 수 있다.

이러한 클램퍼(125)는 상기 장착 플레이트(121)에 장착된 고정로드(124)를 통하여 상기 장착 플레이트(121)로부터 일정간격 상부로 이격된 위치에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 연결 바(127)는 상기 클램퍼(125)에 일단이 연결된다.

그리고 상기 클램핑 실린더(129)는 작동로드를 포함하며, 상기 연결 바(127)의 타단과 작동로드 선단이 연결되고, 상기 장착 플레이트(121)에 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 삽입홈(122)을 향하여 선택적으로 회전시키게 된다.

또한, 상기 클램핑 실린더(125)는 상기 작동로드 선단이 상기 연결 바(127)에 클레비스(128)를 통해 장착될 수 있다.

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 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.

여기서, 상기 클램퍼(125)의 외주면에 일정구간 가공된 널링면은 상기 용접팁(107)의 클램핑 시, 상기 용접팁(107)을 상기 각 지지블록(123)과 함께, 보다 안정적으로 클램핑하게 된다.

이와 같이 구성되는 용접팁 제거유닛(120)의 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치에 적용되는 용접팁 제거유닛의 작동 상태도이다.

본 실시예에서, 상기 용접팁 제거유닛(120)은 상, 하부 용접건(103, 105)이 삽입되지 않은 초기상태일 경우, 도 2와 같이, 상기 클램핑 실린더(129)가 전진 작동을 하여 상기 연결 바(127)를 통해 상기 클램퍼(125)를 편심된 회전중심을 기준으로 삽입홈(122)의 반대측을 향하여 회전된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 삽입홈(122)의 상부 또는 하부에 상, 하부 용접건(103, 105)이 삽입되면, 상기 용접팁 제거유닛(120)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 클램핑 실린더(129)가 작동로드를 후진시켜 클레비스(128)를 통해 연결된 연결 바(127)에 작동력을 전달하게 된다.

그러면, 상기 연결 바(127)는 클램퍼(125)의 편심된 회전중심에 장착된 고정로드(124)를 중심으로 회전된다.

이 때, 상기 클램퍼(125)는 편심된 회전중심을 기준으로 삽입홈(122)을 향하여 외주면이 회전 이동되고, 클램퍼(125)의 널링 가공된 외주면 일정부분이 용접팁(107)에 접촉되면서, 상기 용접팁(107)을 각 지지블록(123)의 경사면 사이로 이동시켜 용접팁(107)의 일측을 각 지지블록(123)의 사이에 지지시킨 상태로, 널링 가공된 외주면을 통해 클램핑하게 된다.

이에 따라, 상기 용접팁 제거유닛(120)은 전술한 바와 같은 작동을 통해 각 용접건(103, 105)에 장착된 마모된 용접팁(107)을 클램핑하고, 클램핑이 완료된 상태에서 각 용접건(103, 105)이 상부 또는 하부로 이동됨으로써, 용접팁(107)이 각 용접건(103, 105)으로부터 탈거된다.

본 실시예에서, 상기 홀더유닛(130)은 상기 용접팁 제거유닛(120)과 이격된 위치에서 상기 용접팁 카셋트(140)를 장착하기 위한 것으로, 상기 베이스 플레이트(115)의 상부에 장착된다.

여기서, 상기 홀더유닛(130)은 홀딩블록(131)과 부착부재(135)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 홀딩블록(131)은 상기 용접팁 제거유닛(120)에 이웃하여 상기 베이스 플레이트(115)의 상부 타측에 장착되며, 적어도 하나 이상의 장착홈(133)이 형성된다.

상기 장착홈(133)은 상기 홀딩블록(131)의 외측을 향하는 일면에서 설정간격으로 이격된 양측에 각각 형성될 수 있다.

여기서, 상기 홀딩블록(131)은 각각의 장착홈(133)을 사이에 두고, 양단에 각각 삽입로드(139)가 장착될 수 있다.

그리고 상기 부착부재(135)는 상기 장착홈(133)에 장착되며, 상기 홀딩블록(131)에 장착되는 상기 용접팁 카셋트(140)를 상기 홀딩블록(131)에 부착한 상태로 고정시키게 된다.

여기서, 상기 부착부재(135)는 일측면에 작동 스위치(137)가 구비되며, 상기 작동 스위치(154)의 On/Off 조작에 따라 선택적으로 전자기력을 띄는 마그네틱 블록으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 부착부재(135)는 작동 스위치(137)가 On 일 경우, 스틸 소재로 구성된 상기 용접팁 카셋트(140)를 발생된 전자기력을 이용해 상기 홀딩블록(131)에 고정된 상태를 유지하게 된다.

이와는 반대로, 상기 부착부재(135)는 작동 스위치(137)가 Off 일 경우, 전술한 바와는 반대로, 전자기력의 발생을 중지시킴으로써, 부착되어 고정된 상태의 용접팁 카셋트(140)의 부착을 해제하여 홀딩블록(131)으로부터 이탈시키게 된다.

이러한 부착부재(135)는 단면의 형상이 사각형상의 육면체로 형성될 수 있다.

그리고 상기 용접팁 카셋트(140)는 상기 상, 하부 용접건(103, 105)에 장착될 새로운 용접팁(107)이 상, 하부에 각각 셋팅된 상태로 상기 홀더유닛(130)에 장착된다.

여기서, 상기 용접팁 카셋트(140)는 상기 부착부재(135)의 전자기력에 의해 상기 홀딩블록(131)에 부착되어 고정되도록 그 재질이 스틸소재로 이루어지며, 상면과 하면에 길이방향을 따라 교체될 새로운 용접팁(107)이 삽입된 상태로 셋팅되는 다수개의 고정홈(141)이 형성된다.

상기 각 고정홈(141)은 상기 용접팁 카셋트(140)의 길이방향을 따라 등간격으로 이격된 위치에 형성되고, 양단에는 상기 삽입로드(139)에 대응하여 폭 방향으로 관통홀(143)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 용접팁 카셋트(140)는 상부와 하부에 각각 형성된 각각의 고정홈(135)에 새로운 용접팁(107)이 셋팅되면, 각 관통홀(143)에 상기 홀딩블록(131)의 각 삽입로드(139)를 삽입하여 관통시킨 상태로, 부착부재(135)의 작동 스위치(137)를 On 시킴으로써, 홀딩유닛(130)에 부착된 상태로 고정된다.

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

도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치의 작동 상태도이다.

먼저, 작업자는 상기 용접팁 카셋트(140)의 상, 하부에 형성된 각각의 고정홈(141)에 교체될 새로운 용접팁(107)을 안착시켜 셋팅을 완료한다.

그런 후, 작업자는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 용접팁 카셋트(140)를 각 관통홀(143)에 상기 홀딩블록(131)의 각 삽입로드(139)를 삽입하여 관통시킨 후, 상기 홀딩블록(131)에 접촉시킨 상태에서 부착부재(135)의 작동 스위치(137)를 On 시킨다.

그러면, 상기 용접팁 카셋트(140)는 각 부착부재(135)에서 발생되는 전자기력에 의해 상기 홀딩유닛(130)에 고정된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 마모되어 교체가 요구되는 용접팁(107)이 장착된 상부 용접건(103) 또는 하부 용접건(105)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 스폿 용접기(101)가 장착된 미도시된 로봇의 거동에 의해 상기 용접팁 제거유닛(120)의 장착 플레이트(121)에 형성된 삽입홈(122)에 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 교환이 요구되는 용접팁(107)을 삽입하게 된다.

그런 후, 용접팁(105)의 삽입이 완료되면, 상기 클램핑 실린더(129)는 작동로드를 후진시켜 클레비스(128)를 통해 연결된 연결 바(127)에 작동력을 전달함으로써, 연결 바(127)를 회전시키게 된다.

그러면, 상기 클램퍼(125)는 회전되는 연결 바(127)에 회전 시, 편심된 회전중심에 장착된 고정로드(124)를 기준으로 삽입홈(122)을 향하여 회전된다.

이에 따라, 상기 클램퍼(125)는 널링 가공된 외주면 일정부분이 용접팁(107)에 접촉되면서, 상기 용접팁(107)을 각 지지블록(123)의 경사면 사이로 이동시켜 용접팁(107)의 일측을 지지시킨 상태로, 널링 가공된 외주면을 통해 용접팁(107)을 클램핑하게 된다.

이와 같이, 상기 클램퍼(125)를 통해 용접팁(107)의 클램핑이 완료되면 스폿 용접기(101)가 장착된 미도시된 로봇이 거동하여 상, 하부 용접건(103, 105)을 삽입홈(122)으로부터 상부 또는 하부로 이동시킴으로써, 마모된 용접팁(107)은 상, 하부 용접건(103, 105)의 선단으로부터 탈거가 완료되어 제거된다.

그런 후, 상, 하부 용접건(103, 105)의 이동이 완료되면, 상기 클램핑 실린더(129)가 전진 작동을 하여 상기 클램퍼(125)를 초기위치로 복귀시키게 됨에 따라, 삽입홈(122)에 삽입된 상태로 클램핑 되었던 마모된 용접팁(107)의 클램핑이 해제되면서 상기 삽입홈(122)을 통하여 작업장 바닥으로 버려진다.

즉, 본 실시예에서, 상기 용접팁 제거유닛(120)은 전술한 바와 같은 과정을 반복 수행하여, 마모된 용접팁(107)을 각 용접건(103, 105)으로부터 자동으로 탈거하여 제거하게 된다.

한편, 마모된 용접팁(107)의 탈거가 완료된 상, 하부 용접건(103, 105)은, 도 6과 같이, 로봇의 거동에 의해 상기 홀딩유닛(130)에 장착된 용접팁 카셋트(140)로 이동되어 각 고정홈(141)에 장착된 새로운 용접팁(107)의 상, 하부에 각각 정위치된다.

그런 후, 상기 각 용접건(103, 105)은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 용접팁 카셋트(140)에 장착된 교체될 용접팁(107)의 상부와 하부를 향하여 각각 이동되어 새로운 용접팁(107)을 각 용접건(103, 105) 선단에 각각 또는 동시에 장착하게 된다.

새로운 용접팁(107)의 장착이 완료되면, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상, 하부 용접건(103, 105)이 상기 용접팁 카셋트(140)의 상부와 하부를 향하여 전술한 바와는 반대로 각각 이동되어 새로운 용접팁(107)의 교체를 완료하게 된다.

한편, 상기 용접팁 카셋트(140)에 셋팅된 용접팁(107)이 모두 소진될 경우, 작업자는 상기 부착부재(135)의 작동 스위치(137)를 Off 시켜 홀딩유닛(130)으로부터 용접팁 카셋트(140)를 제거한 후, 다시 새로운 용접팁(107)을 각 고정홈(141)에 장착한 상태로, 홀딩유닛(130)에 장착하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 스폿 용접용 용접팁 교환장치(100)를 적용하면, 스폿 용접기(101)의 상, 하부 용접건(103, 105)에 장착된 용접팁(107)의 마모 시에 상, 하부 용접건(103, 105)의 마모된 용접팁(107)을 자동으로 교체함으로써, 용접팁(107)의 교체 및 정렬에 따른 시간을 단축하는 동시에, 교체 공정의 자동화를 도모하여 생산성을 향상시키고, 용접팁 교체불량 발생을 방지할 수 있다.

아울러, 교체 작업 시에 용접팁(107)에서 부분파손이 발생되거나 스폿 용접기(101)의 상, 하부 용접건(103, 105)의 위치가 틀어지는 현상을 방지함으로써, 스폿 용접기(101)의 내구성 향상을 도모하여 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

또한, 하나의 용접팁 교환장치(100)로 상, 하부 용접건(133, 105)에 장착된 용접팁(107)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 : 스폿 용접기
103 : 상부 용접건 105 : 하부 용접건
107 : 용접팁 110 : 포스트
115 : 베이스 플레이트 120 : 용접팁 제거유닛
121 : 장착 플레이트 122 : 삽입홈
123 : 지지블록 125 : 클램퍼
127 : 연결 바 128 : 클레비스
129 : 클램핑 실린더 130 : 홀더유닛
131 : 홀딩블록 133 : 장착홈
135 : 부착부재 140 : 용접팁 카셋트
141 : 고정홈 143 : 관통홀

Claims

상, 하부 용접건을 갖는 스폿 용접기가 구비된 작업장에 설치되는 포스트;
상기 포스트의 상부에 장착되는 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트의 상부 일측에 장착되며, 실린더 작동을 통해 상기 상부 용접건 또는 상기 하부 용접건에 장착되어 사용이 완료된 용접팁을 클램핑 하여 제거하는 용접팁 제거유닛;
상기 용접팁 제거유닛과 이격된 위치에서 상기 베이스 플레이트의 상부에 장착되는 홀더유닛; 및
상기 상, 하부 용접건에 장착될 새로운 용접팁이 상, 하부에 각각 셋팅된 상태로 상기 홀더유닛에 장착되는 용접팁 카셋트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 용접팁 제거유닛은
상기 베이스 플레이트의 상부에 장착되며, 일측에 상기 상, 하부 용접건에 장착된 마모된 상기 용접팁이 상부 또는 하부로부터 삽입되는 삽입홈이 형성되는 장착 플레이트;
상기 장착 플레이트의 상부에서 상기 삽입홈을 사이에 두고 양측에 일정간격 이격된 위치에 각각 장착되며, 상기 삽입홈으로 삽입되는 상기 상, 하부 용접건의 용접팁 일측을 지지하는 지지블록;
상기 지지블록의 반대측에서 상기 장착 플레이트에 회전중심이 편심된 상태로, 회전 가능하게 장착되는 클램퍼;
상기 클램퍼에 일단이 연결되는 연결 바; 및
상기 연결 바의 타단과 작동로드 선단이 연결되고, 상기 장착 플레이트에 장착되는 클램핑 실린더;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 각 지지블록은
상기 삽입홈의 중심에 위치되는 모서리부가 삽입홈의 중심으로부터 외측을 향하여 경사진 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 클램퍼는
원형 블록 형상으로 형성되며, 상기 클램핑 실린더의 전, 후진 작동 시에 상기 삽입홈을 향하여 회전 이동되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 클램퍼는
상기 장착 플레이트에 장착된 고정로드를 통하여 상기 장착 플레이트로부터 일정간격 상부로 이격된 위치에 회전 가능하게 장착되는 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 삽입홈의 상부에서 하부를 향하여 삽입되고, 상기 하부 용접건의 선단에 장착된 상기 용접팁은 상기 삽입홀의 하부에서 상부를 향하여 삽입되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제2항에 있어서,
상기 클램핑 실린더는
상기 작동로드 선단이 상기 연결 바에 클레비스를 통해 장착되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 홀더유닛은
상기 용접팁 제거유닛에 이웃하여 상기 베이스 플레이트의 상부 타측에 장착되며, 적어도 하나 이상의 장착홈이 형성되는 홀딩블록; 및
상기 장착홈에 장착되며, 상기 홀딩블록에 장착되는 상기 용접팁 카셋트를 상기 홀딩블록에 부착한 상태로 고정시키는 부착부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제10항에 있어서,
상기 장착홈은
상기 홀딩블록의 외측을 향하는 일면에서 설정간격으로 이격된 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제10항에 있어서,
상기 부착부재는
상부에 작동 스위치가 구비되며, 상기 작동 스위치의 조작에 따라 선택적으로 전자기력을 띄는 마그네틱 블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제10항에 있어서,
상기 부착부재는
단면의 형상이 사각형상의 육면체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제10항에 있어서,
상기 홀딩블록은
상기 장착홈을 사이에 두고, 양단에 각각 삽입로드가 장착되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 용접팁 카셋트는
상면과 하면에 길이방향을 따라 상기 용접팁이 삽입된 상태로 셋팅되는 다수개의 고정홈이 형성되며, 양단에는 폭 방향으로 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제15항에 있어서,
상기 고정홈은
상기 용접팁 카셋트의 길이방향을 따라 등간격으로 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.
제1항에 있어서,
상기 용접팁 카셋트는
그 재질이 스틸소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접용 용접팁 교환장치.