KR20160073857A - 프로젝션 용접기용 전극유닛 - Google Patents

Abstract

프로젝션 용접기용 전극유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션 용접기용 전극유닛은 브라켓의 관통홀에 스터드 볼트를 접합하기 위해 상부 전극유닛과 하부 전극유닛을 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛에 있어서, 상기 하부 전극유닛은 내부 중앙에 중공의 수용부를 형성하는 하부 전극홀더; 상기 하부 전극홀더의 상부에 장착되며, 중심을 관통하는 슬라이드 홀이 형성되는 하부 전극팁; 상기 하부 전극홀더의 수용부에 삽입된 상태로, 상단부가 상기 하부 전극팁의 슬라이드 홀을 관통하여 하부 전극팁의 상단으로 돌출되어 상기 브라켓의 관통홀을 규제하는 원통형의 툴링핀; 상기 하부 전극홀더의 수용부 내에 구성되어 상기 툴링핀에 상향 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함한다.

Description

프로젝션 용접기용 전극유닛{ELECTRODE UNIT FOR PROJECTION WELDER}

본 발명은 프로젝션 용접기용 전극유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서브 프레임 마운팅용 브라켓과 스터드 볼트의 접합을 위한 프로젝션 용접기용 전극유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 각종 차체 패널 상에는 너트나 볼트를 용접하여 다른 부품과 연결을 정확하고 견고하게 하여 고정할 수 있도록 한다.

도 1은 일반적인 프로젝션 용접기의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 이러한 너트나 볼트 등의 하드웨어의 용접을 위해서는 프로젝션 용접기(100)와 하드웨어를 공급하기 위한 하드웨어 공급기(110)가 요구된다.

상기 프로젝션 용접기(100)는 기본적으로 규격화된 너트나 볼트를 용접하는 장비로서, 이러한 장비를 이용한 하드웨어의 용접은, 프로젝션 용접기(100)의 하부 전극유닛(120)에 패널소재(미도시)를 로딩(loading)한 상태로, 하드웨어 공급기(110)로부터 공급된 너트나 볼트가 상기 패널소재의 장착홀 상부에 안착된 상태로, 상부에서 상부 전극유닛(130)이 하강하여 너트나 볼트의 상부를 가압하면서 통전시켜 상기 패널소재에 전기저항용접이 이루어지도록 한다.

도 2은 서브 프레임 마운팅용 브라켓과 스터브 볼트의 조립 사시도이다.

한편, 도 2를 참조하면, 서브 프레임 마운팅을 위한 브라켓(1)과 스터드 볼트(3)를 용접하는 경우, 종전에는 주로 CO2 용접(W)이 주류를 이루었으나, CO2 용접(W)의 단점인 스패터의 발생으로 용접부가 오염되는 등의 문제점이 있어, 최근에는 프로젝션 용접을 통하여 접합하고 있다.

그런데, 프로젝션 용접을 통하여 브라켓(1)과 스터드 볼트(3)를 접합하는 경우, 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 서브 프레임 마운팅을 위한 브라켓(1)과 스터드 볼트(3)의 프로젝션 용접 시, 어스로 인해서 용접이 안되는 현상을 방지하도록 브라켓(1)의 관통홀을 스터드 볼트(3)보다 크게 가공하고, 추가로 용접 부 좌면에 브라켓(1)을 고정하기 위한 2개의 툴링홀(H)을 형성해야 하는 문제점이 있다.

또한, 2개의 툴링홀(H)을 통해 중심도 공차를 확보할 수 는 있으나, 진동 등의 반복되는 피로에 의해 툴링홀(H)에서 크랙이 발생하는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 하부 전극홀더와 하부 전극팁의 내부에 구성되는 원통형의 툴링핀을 통하여 브라켓의 관통홀을 규제한 상태로 상기 브라켓과 스터드 볼트의 프로젝션 용접을 진행하여 상기 브라켓과 스터드 볼트 사이의 중심도를 확보함과 동시에, 어스 발생을 방지하여 용접 품질을 보장할 수 있도록 하는 프로젝션 용접기용 전극유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 브라켓의 관통홀에 스터드 볼트를 접합하기 위해 상부 전극유닛과 하부 전극유닛을 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛에 있어서, 상기 하부 전극유닛은 내부 중앙에 중공의 수용부를 형성하는 하부 전극홀더; 상기 하부 전극홀더의 상부에 장착되며, 중심을 관통하는 슬라이드 홀이 형성되는 하부 전극팁; 상기 하부 전극홀더의 수용부에 삽입된 상태로, 상단부가 상기 하부 전극팁의 슬라이드 홀을 관통하여 하부 전극팁의 상단으로 돌출되어 상기 브라켓의 관통홀을 규제하는 원통형의 툴링핀; 상기 하부 전극홀더의 수용부 내에 구성되어 상기 툴링핀에 상향 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 하부 전극홀더의 수용부 상측 내주면에 설치되어 상기 툴링핀의 승하강 작동을 안내하는 가이드 링을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부 전극홀더와 하부 전극팁은 상호 나사 체결되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 툴링핀은 상기 하부 전극홀더의 수용부 내에서, 상승 작동이 제한되도록 외주면에 상기 하부 전극팁의 하단에 지지되는 단차면이 형성될 수 있다.

또한, 상기 툴링핀은 상기 탄성부재가 끼워져 설치되도록 하단면에 끼움단이 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 툴링핀은 절연소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 절연소재는 세라믹 소재일 수 있다.

또한, 상기 절연소재는 알루미늄 재질에 아노다이징 처리된 소재일 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예는 하부 전극홀더와 하부 전극팁의 내부에 구성되는 원통형의 툴링핀이 절연체로 이루어져 브라켓의 관통홀을 규제한 상태로, 상기 브라켓과 스터드 볼트의 프로젝션 용접 시, 상기 브라켓과 스터드 볼트 사이의 중심도를 확보해 주게 되며, 절연체인 툴링핀이 어스 발생을 방지하여 용접 품질을 보장하게 된다.

도 1은 일반적인 프로젝션 용접기의 사시도이다.
도 2은 서브 프레임 마운팅용 브라켓과 스터브 볼트의 조립 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로젝션 용접기용 전극유닛의 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프로젝션 용접기용 전극유닛의 단계별 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 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.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로젝션 용접기용 전극유닛의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 프로젝션 용접기는 서브 프레임 마운팅을 위한 브라켓(1)의 관통홀에 스터드 볼트(3)를 프로젝션 접합하기 위한 용접장치로, 상부 전극유닛(10)과 하부 전극유닛(20)으로 구성되는 전극유닛을 포함한다.

상기 상부 전극유닛(10)은 상부 전극홀더(11)에 상부 전극팁(13)이 장착되어 구성된다.

그리고 상기 하부 전극유닛(20)은 하부 전극홀더(21), 하부 전극팁(23), 툴링핀(25), 탄성부재(27), 및 가이드 링(29)을 포함한다.

상기 하부 전극홀더(21)는 내부 중앙에 중공의 수용부(21a)를 형성한다.

즉, 상기 수용부(21a)는 원형으로 상기 하부 전극홀더(21)의 내부에 길이방향을 따라 형성된다.

상기 하부 전극팁(23)은 상기 하부 전극홀더(21)의 상부에 장착되는데, 내부에는 중심을 관통하는 슬라이드 홀(23a)이 형성된다.

이때, 상기 하부 전극홀더(21)와 하부 전극팁(23)은 상호 나사 체결되어 고정되는데, 상기 하부 전극홀더(21)의 내주면과 상기 하부 전극팁(23)의 외주면에 각각 형성된 나사탭을 통하여 나사체결된다.

그리고 상기 툴링핀(25)은 원통형으으로 형성되는데, 상기 툴링핀(25)은 상기 하부 전극홀더(21)의 수용부(21a)에 삽입된 상태로, 상단부가 상기 하부 전극팁(23)의 슬라이드 홀(23a)을 관통하여 하부 전극팁(23)의 상단으로 돌출되어 구성된다.

즉, 상기 툴링핀(25)은 상단이 상기 하부 전극팁(23)에 안착되는 브라켓(1)의 관통홀에 끼워져 상기 브라켓(1)을 규제하게 된다.

또한, 상기 툴링핀(25)은 상기 하부 전극홀더(21)의 수용부(21a) 내에서, 상승 작동이 제한되도록 외주면에 상기 하부 전극팁(23)의 하단에 지지되는 단차면(25a)이 형성된다.

즉, 상기 툴링핀(25)은 상기 단차면(25)이 상기 하부 전극팁(23)의 하단에 지지되어 상기 하부 전극팁(23)의 상면에 대해 일정높이(h) 이상의 상승작동이 제한된다.

또한, 상기 툴링핀(25)은 상기 탄성부재(27)가 끼워져 설치되도록 하단면에 끼움단(25b)이 일체로 형성된다.

이러한 툴링핀(25)은 그 재질이 절연소재로 이루어져, 상기 브라켓(1)의 관통홀에 끼워진 상태로 스터드 볼트(3)와의 절연 기능을 함께 한다.

상기 절연소재는 세라믹 소재로 이루어질 수 있고, 알루미늄 재질에 아노다이징 처리된 소재를 사용할 수 도 있다.

그리고 상기 탄성부재(27)는 상기 하부 전극홀더(21)의 수용부(21a) 내에 구성되어 상기 툴링핀(25)에 상향 탄성력을 제공한다.

이러한 탄성부재(27)는 코일 스프링으로 이루어져, 상기 코일 스프링의 상단이 상기 툴링핀(25)의 끼움단(25b)에 끼워지고, 하단이 상기 수용부(21a) 저면에 지지되어 설치된다.

또한, 상기 가이드 링(29)은 상기 하부 전극홀더(21)의 수용부(21a) 상측 내주면에 설치되어 상기 툴링핀(25)의 승하강 작동을 안내하는 기능을 하게 된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 프로젝션 용접기용 전극유닛의 작동을 도 4 내지 도 6을 통하여 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프로젝션 용접기용 전극유닛의 단계별 작동 상태도이다.

상기 서브 프레임 마운팅용 브라켓(1)에 스터드 볼트(3)를 접합하기 위해서는 먼저, 도 4에서와 같이, 하부 전극팁(23)의 상면에 상기 브라켓(1)을 투입한다.

이때, 상기 브라켓(1)은 관통홀(H1)을 통하여 상기 하부 전극팁(23)의 상면으로 돌출된 툴링핀(25)의 상단에 끼워 고정한다.

이어서, 도 5를 참조하면, 상기와 같이 브라켓(1)을 하부 전극팁(23)에 투입한 상태로, 스터드 볼트(3)를 공급한다.

즉, 상기 스터드 볼트(3)는 상기 원통형인 툴링핀(25)의 내부로 삽입하여 플랜지부(3a)가 상기 툴링핀(25)의 선단에 지지되도록 하여 공급한다.

이후, 도 6을 참조하면, 상기와 같이, 상기 브라켓(1)과 스터드 볼트(3)가 모두 하부 전극유닛(20)에 공급된 상태로, 상기 상부 전극유닛(10)을 하강 구동하여 상기 스터드 볼트(3)의 상단을 가압하면서 통전하여 상기 스터드 볼트(3)의 플랜지부(3a)가 상기 브라켓(1)의 상면에 대하여 전기저항용접이 이루어져 접합된다.

이때, 상기 툴링핀(25)은 상기 브라켓(1)의 관통홀(H1)을 규제하여 브라켓(1)과 스터드 볼트(3)의 중심도 즉, 직진도를 확보해주게 되며, 프로젝션 용접 시에는 원통형의 절연체로써, 상기 브라켓(1)과 스터드 볼트(3) 사이에 절연을 이루어 어스 발생을 방지하게 된다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 브라켓
3: 서터드 볼트
3a: 플랜지부
10: 상부 전극유닛
11: 상부 전극홀더
13: 상부 전극팁
20: 하부 전극유닛
21: 하부 전극홀더
23: 하부 전극팁
25: 툴링핀
27: 탄성부재
29: 가이드 링

Claims (15)

1. 브라켓의 관통홀에 스터드 볼트를 접합하기 위해 상부 전극유닛과 하부 전극유닛을 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛에 있어서,
   상기 하부 전극유닛은
   내부 중앙에 중공의 수용부를 형성하는 하부 전극홀더;
   상기 하부 전극홀더의 상부에 장착되며, 중심을 관통하는 슬라이드 홀이 형성되는 하부 전극팁;
   상기 하부 전극홀더의 수용부에 삽입된 상태로, 상단부가 상기 하부 전극팁의 슬라이드 홀을 관통하여 하부 전극팁의 상단으로 돌출되어 상기 브라켓의 관통홀을 규제하는 원통형의 툴링핀;
   상기 하부 전극홀더의 수용부 내에 구성되어 상기 툴링핀에 상향 탄성력을 제공하는 탄성부재;
   를 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하부 전극홀더의 수용부 상측 내주면에 설치되어 상기 툴링핀의 승하강 작동을 안내하는 가이드 링을 더 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
3. 제1항에 있어서
   상기 하부 전극홀더와 하부 전극팁은
   상호 나사 체결되어 고정되는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
4. 제1항에 있어서
   상기 툴링핀은
   상기 하부 전극홀더의 수용부 내에서, 상승 작동이 제한되도록 외주면에 상기 하부 전극팁의 하단에 지지되는 단차면이 형성되는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서
   상기 툴링핀은
   상기 탄성부재가 끼워져 설치되도록 하단면에 끼움단이 일체로 형성되는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서
   상기 툴링핀은
   절연소재로 이루어지는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
7. 제6항에 있어서
   상기 절연소재는
   세라믹 소재인 프로젝션 용접기용 전극유닛.
8. 제6항에 있어서
   상기 절연소재는
   알루미늄 재질에 아노다이징 처리된 소재인 프로젝션 용접기용 전극유닛.
9. 제1항에 있어서
   상기 탄성부재는
   코일 스프링으로 이루어지는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
10. 브라켓의 관통홀에 스터드 볼트를 접합하기 위해 상부 전극유닛과 하부 전극유닛을 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛에 있어서,
    상기 하부 전극유닛은
    내부 중앙에 중공의 수용부를 형성하는 하부 전극홀더;
    상기 하부 전극홀더의 상부에 장착되며, 중심을 관통하는 슬라이드 홀이 형성되는 하부 전극팁;
    상기 하부 전극홀더의 수용부에 삽입된 상태로 상승 작동이 제한되도록 외주면에 상기 하부 전극팁의 하단에 지지되는 단차면이 형성되고, 상단부가 상기 하부 전극팁의 슬라이드 홀을 관통하여 하부 전극팁의 상단으로 돌출되어 상기 브라켓의 관통홀을 규제하며, 절연소재로 구성되는 원통형의 툴링핀;
    상기 하부 전극홀더의 수용부 내에 구성되어 상기 툴링핀에 상향 탄성력을 제공하는 탄성부재;
    상기 하부 전극홀더의 수용부 상측 내주면에 설치되어 상기 툴링핀의 승하강 작동을 안내하는 가이드 링;
    을 포함하는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
11. 제10항에 있어서
    상기 하부 전극홀더와 하부 전극팁은
    상호 나사 체결되어 고정되는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
12. 제10항에 있어서
    상기 툴링핀은
    상기 탄성부재가 끼워져 설치되도록 하단면에 끼움단이 일체로 형성되는 프로젝션 용접기용 전극유닛.
13. 제10항에 있어서
    상기 절연소재는
    세라믹 소재인 프로젝션 용접기용 전극유닛.
14. 제10항에 있어서
    상기 절연소재는
    알루미늄 재질에 아노다이징 처리된 소재인 프로젝션 용접기용 전극유닛.
15. 제10항 또는 제12항에 있어서
    상기 탄성부재는
    코일 스프링으로 이루어지는 프로젝션 용접기용 전극유닛.

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