KR20170109789A - 용접 로봇용 용접토치 청소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동화설비의 용접 로봇에서 가스용접중 용접토치에 발생된 불순물을 효율적으로 제거함과 동시에 용접토치의 표면에 이형층을 피막시켜 용접작업중 불순물의 융착 현상을 효과적으로 방지함을 제공하도록, 용접 로봇에 대응하여 위치하고 용접토치의 진입을 고정한 후 용접토치의 노즐 내 삽입되어 불순물을 제거토록 회전구동하는 불순물제거기와; 상기 불순물제거기의 한쪽에 설치되고 용접토치의 노즐 전방으로 돌출된 용접와이어를 절단시키는 와이어커팅기와; 상기 와이어커팅기의 한쪽에 설치되고 상기 불순물제거기 및 상기 와이어커팅기를 순차적으로 거친 용접토치의 용접영역에 이형층을 피막시키는 이형도포기;를 포함하는 용접 로봇용 용접토치 청소장치를 제공한다.

Description

용접 로봇용 용접토치 청소장치 {Welding Torch Cleaning Apparatus for a Welding Robot}

본 발명은 용접 로봇용 용접토치 청소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동화설비의 용접 로봇에서 가스용접중 용접토치에 발생된 불순물을 효율적으로 제거함과 동시에 용접토치의 표면에 이형층을 피막시켜 용접작업중 불순물의 융착 현상을 효과적으로 방지하는 것이 가능한 용접 로봇용 용접토치 청소장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 산업계 등과 같은 자동화 산업현장의 제조라인에는 용접제조를 위해 금속의 일부와 용접봉을 녹여 용접할 수 있는 구조로서, 가스와 용접와이어를 공급하여 용접가능한 용접토치 및 센서에 의해 시각하여 용접토치의 위치 등을 수정가능한 로봇 암(arm)으로 구성되는 용접로봇을 설비하여 사용하고 있다.

이때 용접로봇을 통해 용접방법은 용접토치에 탄산가스가 불활성 가스 방출하여 용접영역을 대기와 차단하고, 그 속에 용접와이어를 공급하여 이를 전극으로 용접 모재와 방전 현상을 발생시키므로 용접이 이뤄지게 된다.

그런데 용접작업시 용접토치에는 비결정의 찌꺼기인 불순 산화물(이하 불순물이라 함)이 발생하여 토치 노즐 내에 부착되기 때문에 용접의 효율성 및 정확성이 떨어져 용접불량률이 높아지며, 용접토치의 수명을 저하시킨다는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제600677호(2006.07.06.)에는 용접기용 노즐의 세정 장치에 있어서, 테이블과, 상기 테이블에 설치되는 그리고 모터에 의해 회전되는 회전체 및 상기 회전체에 착탈 가능하게 설치되는 그리고 회전하면서 노즐의 내부에 삽입되어 상기 노즐의 내주면 및 와이어 팁의 외주면의 슬래그를 제거하는 브러시 부재를 포함하여 구성됨에 따라 불순물인 용접슬래그를 자동으로 제거하여 용접불량의 원인을 제거할 수 있는 용접기용 노즐의 세정 장치가 공지되어 있다.

또한 등록실용신안공보 제438585호(2008.02.15.)에는 아크용접에서 사용되는 용접용 토치 노즐에 부착되는 스패터 제거장치에 있어서, 바닥에 고정하기 위한 고정판을 가지는 몸체 내부에 설치한 구동모터와, 상기 구동모터의 구동축에 의해 회전하며 분사구를 중심으로 코일스프링을 꽂을 수 있는 고정홈을 상부 내측에 형성하고 상기 분사구 내로 에어가 공급되도록 구멍을 가지는 에어공급홈을 하부 외주에 형성한 회전축과, 몸체 일측면에 부착되며 상기 에어공급홈으로 에어를 분사하는 니폴로 연결된 에어공급통로를 따라 에어를 공급하는 에어공급기와, 몸체 상부면에 고정되며 공급되는 에어의 유출을 막기 위해 리테이너를 상기 회전축의 하부 외주에 구비하고 니폴과 연결된 통기로를 내부에 형성한 하우징으로 구성한 스패터 제거기와, 상기 몸체 다른 일측면에 부착되는 고정블라켓에 결합된 실린더와, 상기 실린더에 에어를 공급하는 에어공급기와, 에어의 힘으로 제어되는 실린더의 운동에 의해 동작하는 커터 및 클램프를 구비한 절단부로 구성한 와이어 절단기를 포함하여 일체 구성됨에 따라 품질상승 및 작업자의 노즐 내부 상태 점검 및 청소 시간으로 인한 비가동 시간을 단축할 수 있는 와이어 절단기능이 추가된 아크용접 로봇용 자동 노즐 청소장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래 청소장치 중 등록특허공보 제600677호 및 등록실용신안공보 제438585호의 경우에는 양자 모두 용접토치의 노즐 내 유입하여 불순물을 제거토록 접촉하기 위한 회전체에 스프링 형태의 브러시를 적용하기 때문에 용접토치의 노즐 내 부착된 불순물의 제거효율이 떨어지고, 용접토치 노즐 내 불순물 제거를 위해 유입된 브러시의 외경과 용접토치의 노즐 내경 간에 유격이 있어 브러시의 회전구동시 심한 떨림 현상을 유발하므로 불순물 제거작업이 매우 불안정하다는 문제가 있었다.

또한 종래 청소장치의 경우에는 단순히 용접토치 내 불순물을 접촉 제거하도록만 이루어져 지속적인 불순물 제거작업을 동반함에 따른 작업성이 저하되고 작업생산성이 현저히 떨어진다는 문제가 있었다.

KR 등록특허공보 제10-0600677호(2006.07.06.) KR 등록실용신안공보 제20-0438585호(2008.02.15.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용접토치의 불순물 제거 및 용접와이어를 절단한 후 용접토치의 용접영역에 이형층을 피막할 수 있게 구성하므로, 용접토치 노즐 내 불순물의 융착 현상을 최소화함과 동시에 용접토치의 청소횟수를 줄여 작업생산성을 높일 수 있는 용접 로봇용 용접토치 청소장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 불순물 제거를 위한 커터에 용접토치의 노즐 내면을 향해 접할 수 있게 외경이 부분적으로 확장된 구조로 구성하므로, 청소작업시 커터의 외경과 용접토치의 노즐 내경 간 유격에 따른 떨림 현상을 방지함은 물론 불순물 제거작업의 안정성을 높일 수 있는 용접 로봇용 용접토치 청소장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 용접 로봇용 용접토치 청소장치는 용접 로봇에 대응하여 위치하고 용접토치의 진입을 고정한 후 용접토치의 노즐 내 삽입되어 불순물을 제거토록 회전구동하는 불순물제거기와; 상기 불순물제거기의 한쪽에 설치되고 용접토치의 노즐 전방으로 돌출된 용접와이어를 절단시키는 와이어커팅기와; 상기 와이어커팅기의 한쪽에 설치되고 상기 불순물제거기 및 상기 와이어커팅기를 순차적으로 거친 용접토치의 용접영역에 이형층을 피막시키는 이형도포기;를 포함하여 이루어진다.

상기 불순물제거기는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 설치되고 외부로부터 진입한 용접토치를 접촉지지하여 잠금 상태로 고정하는 토치클램핑부와, 상기 토치클램핑부의 하측에 설치되고 용접토치를 향한 접근 및 회전 구동하여 용접토치의 노즐 내 불순물을 제거하는 클린제거부를 구성한다.

상기 토치클램핑부는 용접토치의 외주연을 접촉지지할 수 있게 지지경사면을 갖는 클램프블록과, 상기 클램프블록에 대응하여 전방에 노즐스토퍼를 구비하되 용접토치에 압력을 가해 접촉하도록 상기 노즐스토퍼가 전후 직선왕복운동가능하게 구동하는 가압클램프를 구비한다.

상기 클린제거부는 상기 토치클램핑부 상에 고정된 용접토치의 노즐 하단에 유입하여 불순물을 제거토록 접촉하는 클린커터와, 상부에 상기 클린커터를 나사 결합하고 상하 수직방향을 향한 직선이동 및 회전가능하게 구비되는 커터구동축과, 상기 커터구동축을 수용하여 상하 직선왕복운동가능하게 구동하는 승강실린더와, 상기 승강실린더의 하부에 설치되고 상기 커터구동축에 회전력을 인가하는 회동모터를 구성한다.

상기 클린커터는 상기 커터구동축의 상측에 수직으로 연장형성되되 내측에 토치를 수용가능한 삽입홀을 형성하고, 한쪽 벽면이 부분적으로 절개되어 회전시 용접토치의 노즐에 부착된 불순물에 접촉가능하게 형성되는 커터날을 구비한다.

상기 클린커터에는 상단에 부분적으로 돌출 형성되어 상기 커터날을 상향 연장토록 형성하는 진입커터단부를 구비한다.

상기 클린커터에는 외주연 상에 돌출 형성되어 용접토치의 노즐 내면에 접촉가능하게 구비하는 외경확장부를 형성한다.

상기 외경확장부는 용접토치의 노즐 내 원활한 진입이 가능하게 상기 클린커터의 외주면을 기준으로 외측으로 하향경사지게 연장형성된 접촉경사면과, 상기 접촉경사면의 하단에 수직방향으로 연장형성된 접촉수직면을 구비한다.

상기 클린제거부의 승강실린더는 상기 커터구동축을 내측에 수용가능토록 상하 수직방향으로 관통형성된 중공실린더로 구성하고, 상기 승강실린더 및 상기 회동모터는 상기 커터구동축을 일괄적으로 구동시킬 수 있게 일체형으로 이루어진다.

또한 상기 불순물제거기에는 상기 클린제거부로부터 불순물이 제거된 용접토치를 향해 고압의 에어를 분사가능하게 구성하는 에어클린부를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 와이어커팅기는 하부에 수직관통된 배출공을 형성하고 상부에 용접토치의 노즐을 지지가능한 지지플레이트를 구비하는 커팅지그체와, 상기 커팅지그체 상에 서로 대응하여 용접와이어를 절단가능하게 구비하는 한 쌍의 와이어커터와, 상기 커팅지그체 상에 설치되고 한 쌍의 상기 와이어커터 중 어느 하나를 전후 직선왕복운동가능하게 구동하는 구동실린더를 구성한다.

상기 이형도포기는 내부에 일정용량의 이형제가 채워지고 상부에 용접토치의 용접영역을 디핑(dipping)가능하게 형성하는 도료디핑부와, 상기 도료디핑부로부터 이형제가 피막된 용접토치에 에어 분사하는 에어분사부를 구성한다.

본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치에 의하면 용접토치의 노즐 내 불순물을 제거할 때 용접와이어의 절단 및 이형층을 피막하므로, 용접작업시 불순물의 융착 현상을 줄임과 동시에 용접토치의 청소작업횟수를 최소화하고 용접토치의 교체주기를 넓혀 장비의 유지관리비용을 절감하며 용접시 연속적인 작업진행으로 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치는 용접토치의 노즐 내 불순물 제거를 위한 클린커터가 부분적으로 돌출되어 커터날을 상향연장시키므로, 용접토치의 노즐을 향한 원활한 초기진입을 도모하여 장비와 용접토치을 모두 보호하며 불순물 제거를 위한 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치는 클린커터의 외주연 상에 부분적으로 외경이 확장되어 불순물 제거작업시 용접토치의 노즐 내면에 접촉 지지될 수 있게 구성하므로, 노즐 내 불순물 제거효율을 보다 향상시킴은 물론 작업시 떨림 현상을 방지하여 안정적인 작업을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치는 용접토치에 불순물을 제거한 후 고압의 에어를 분사하므로, 이물 잔류 현상을 방지하고 청소효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 불순물제거기를 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 토치클램핑부를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 클린제거부를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 클린커터를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예에서 클린커터를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 일실시예에서 불순물제거기의 다른 실시예를 나타내는 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 일실시예에서 와이어커팅기를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 일실시예에서 이형도포기를 개략적으로 나타내는 구성도.

본 발명은 용접 로봇에 대응하여 위치하고 용접토치의 진입을 고정한 후 용접토치의 노즐 내 삽입되어 불순물을 제거토록 회전구동하는 불순물제거기와; 상기 불순물제거기의 한쪽에 설치되고 용접토치의 노즐 전방으로 돌출된 용접와이어를 절단시키는 와이어커팅기와; 상기 와이어커팅기의 한쪽에 설치되고 상기 불순물제거기 및 상기 와이어커팅기를 순차적으로 거친 용접토치의 용접영역에 이형층을 피막시키는 이형도포기;를 포함하는 용접 로봇용 용접토치 청소장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 불순물제거기(100)와, 와이어커팅기(200)와, 이형도포기(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 불순물제거기(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 용접 로봇(5)에 대응하여 위치하므로 용접 로봇(5)의 일단에 구비된 용접토치(7)가 접근가능하고, 용접토치(7)에 부착된 불순물을 제거하는 기능을 수행한다.

상기 불순물제거기(100)는 용접토치(7)의 진입을 고정한 후 용접토치(7)의 노즐(7a) 내 삽입되어 불순물을 제거토록 회전구동하는 구조로서, 지지프레임(110)과, 토치클램핑부(120)와, 클린제거부(130)를 구비토록 구성한다.

상기 지지프레임(110)은 상기 토치클램핑부(120) 및 상기 클린제거부(130)를 비롯한 상기 불순물제거기(100)의 구성들을 개개의 위치에서 구동가능하게 지지한다.

상기 지지프레임(110)은 용접 로봇(5)의 용접토치(7)가 진입가능한 높이까지 설비장소의 바닥면에서부터 상향연장된 구조로 형성하고, 상측 플랜지 상에 상기 토치클램핑부(120) 및 상기 클린제거부(130)를 장착할 수 있게 구성한다.

상기 토치클램핑부(120)는 상기 지지프레임(110)의 상부에 설치되어 외부로부터 진입한 용접토치(7)를 고정한다.

상기 토치클램핑부(120)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상측에서 진입된 용접토치(7)를 잠금 상태로 접촉지지할 수 있게 클램프블록(121) 및 가압클램프(123)를 구비한다.

도면에 나타내지는 않았지만 상기 토치클램핑부(120)에는 상측에 용접토치(7)의 진입 여부를 감지할 수 있게 감지센서를 구비토록 구성한다.

상기 클램프블록(121)은 용접토치(7)를 지지가능하게 접촉하되 상기 클린제거부(130)의 상측에 용접토치(7)가 위치할 수 있도록 상기 가압클램프(123)의 전방을 향해 연장형성된 지지블록(127) 상에 설치된다.

상기 클램프블록(121)에는 상기 가압클램프(123)에 대향하여 지지경사면(122)을 형성한다. 즉 상기 클램프블록(121)에는 상기 가압클램프(123)로 인한 가압상태에서 용접토치(7)의 외주연을 접촉지지할 수 있게 지지경사면(122)을 형성한다.

상기 가압클램프(123)는 작업대상인 용접토치(7)를 향해 압력을 가해 상기 클램프블록(121)과 함께 용접토치(7)를 지지고정하도록 구성한다.

상기 가압클램프(123)에는 상기 클램프블록(121)에 대응하여 전방에 노즐스토퍼(124)를 구비한다.

도면(도 4)에서는 용접토치(7)에 접하는 접촉면이 평탄한 평면을 갖는 일자형의 노즐스토퍼(124)를 적용하여 구성하였지만, 상기 노즐스토퍼(124)는 접촉면이 완만한 곡면을 갖는 "∪"형 또는 "∨"형 중 선택적으로 적용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 가압클램프(123)는 용접토치(7)에 압력을 가해 접촉할 수 있게 상기 노즐스토퍼(124)가 전후 직선왕복운동가능하도록 가압실린더(125)를 구비하여 구동한다.

상기 클린제거부(130)는 상기 토치클램핑부(120)의 하측에 설치되고, 상기 토치클램핑부(120)로부터 고정된 용접토치(7)를 향해 접근 및 회전 구동하여 용접토치(7)의 노즐(7a) 내 불순물을 제거하는 역할을 수행한다.

상기 클린제거부(130)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 용접토치(7)의 노즐(7a) 내 불순물을 제거토록 접촉하는 클린커터(131)와, 상기 클린커터(131)를 지지하는 커터구동축(135)과, 상기 커터구동축(135)에 승강구동력 및 회전력을 인가하는 승강실린더(137) 및 회동모터(139)를 구비토록 구성한다.

상기 클린커터(131)는 상기 토치클램핑부(120) 상에 고정된 용접토치(7)의 노즐(7a) 하단에 유입가능하게 형성한다. 즉 상기 승강실린더(137)로부터 상기 커터구동축(135)에 승강구동력이 인가되면 상기 클린커터(131)가 용접토치(7)를 향해 위치이동하여 용접토치(7) 내 부착된 불순물에 접촉될 수 있도록 상기 클린커터(131)가 유입된다.

상기 클린커터(131)는 상기 커터구동축(135)의 상측에 결합하여 수직방향으로 연장 형성된다.

상기 클린커터(131)는 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 내측에 상하 수직방향으로 관통되어 용접토치(7)의 토치(7b)를 수용가능한 삽입홀(131a)을 형성한다. 즉 상기 클린커터(131)는 용접토치(7)의 노즐(7a)과 토치(7b) 사이의 이격된 공간을 향해 유입되도록 내측에 삽입홀(131a)이 형성된 링 단면형상으로 형성한다.

상기 클린커터(131)는 링 형상을 이루되 한쪽 벽면이 부분적으로 절개되어 불순물과의 직접적인 접촉을 이루는 커터날(131b)을 형성한다.

상기 커터날(131b)은 상기 회동모터(139)의 구동에 따라 회전되며, 회전시 용접토치(7)의 노즐(7a)에 부착된 불순물에 접촉가능하게 형성한다.

상기 클린커터(131)에는 상단에 부분적으로 돌출 형성되는 진입커터단부(132)를 구성한다.

상기 진입커터단부(132)는 상기 클린커터(131)의 상면에 20~30㎜의 높이로 돌출 형성되어 상기 커터날(131b)을 상향 연장토록 형성하므로, 용접토치(7)의 노즐(7a)을 향한 초기진입이 최소한의 단면적으로만 이뤄질 수 있게 구성한다.

상기와 같이 클린커터(131)에 진입커터단부(132)를 구성하게 되면, 용접토치(7)의 노즐(7a)을 향한 원활한 초기진입을 도모하여 장비와 용접토치(7)을 모두 보호하며 불순물 제거를 위한 작업효율을 향상시키는 것이 가능하다.

상기 클린커터(131)에는 외주연 상에 바깥쪽으로 돌출 형성되어 용접토치(7)를 향해 유입시 노즐(7a) 내면에 접촉가능하게 구비하는 외경확장부(133)를 구성한다.

상기 외경확장부(133)는 상기 클린커터(131)의 높이를 상중하 구간별로 삼등분할 때 상기 클린커터(131)의 상측 구간에 구비토록 형성하므로, 용접토치(7)를 향한 클린커터(131)의 진입과 동시에 상기 외경확장부(133)가 용접토치(7)의 노즐(7a) 내면에 접촉하여 상기 클린커터(131)의 회전구동을 흔들림없이 지지할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 외경확장부(133)는 상하 일정한 간격을 두고 2개가 한쌍을 이루는 병렬구조로 구성하므로, 보다 안정적인 회동지지효율을 도모할 수 있게 구성하는 것도 가능하다.

상기 외경확장부(133)는 용접토치(7)의 노즐(7a) 내 원활한 진입이 가능하게 상기 클린커터(131)의 외주면을 기준으로 외측으로 하향경사지게 연장형성된 접촉경사면(133a)과, 상기 접촉경사면(133a)의 하단에 수직방향으로 연장형성된 접촉수직면(133b)을 구비한다.

상기와 같이 클린커터(131)에 외경확장부(133)를 구성하게 되면, 불순물 제거작업시 용접토치(7)의 노즐(7a) 내면에 접촉 지지되어 노즐 내 불순물 제거효율을 보다 향상시킴은 물론 작업시 떨림 현상을 방지하여 안정적인 작업을 도모하는 것이 가능하다.

상기 커터구동축(135)은 상부에 상기 클린커터(131)를 나사 결합하여 고정하되 분리하여 교체가능하게 구성한다.

상기 커터구동축(135)은 상하 길이방향으로 연장형성되고 상기 승강실린더(137) 및 상기 회동모터(139)에 상하 수직방향을 향한 직선이동 및 회전가능하게 설치된다.

상기 승강실린더(137)는 상기 커터구동축(135)을 수용하여 상하 직선왕복운동가능하게 구동한다. 즉 용접토치(7)가 진입하여 상기 토치클램핑부(120)로부터 잠금 상태로 고정되면 상기 클린커터(131)가 용접토치(7)의 노즐(7a) 내에 유입될 수 있게 상기 승강실린더(137)가 구동하여 상기 커터구동축(135)을 상향이동시킨다.

상기 회동모터(139)는 상기 승강실린더(137)의 하부에 고정 설치되고 상기 커터구동축(135)의 일단에 결합하여 회전력을 인가하도록 구동한다. 즉 상기 승강실린더(137)로부터 용접토치(7)를 향해 상기 클린커터(131)가 승강할 때 상기 커터구동축(135)에 회전력을 인가하여 용접토치(7)의 노즐(7a) 내 불순물을 제거할 수 있게 구동한다.

상기 클린제거부(130)의 승강실린더(137) 및 상기 회동모터(139)는 상하로 연결배치된 일체형으로 이루어진다.

상기 승강실린더(137)는 상기 커터구동축(135)을 내측에 수용가능토록 상하 수직방향으로 관통형성된 중공실린더로 구성하고, 상기 커터구동축(135)의 하단이 상기 회동모터(139)에 연결되게 구성한다.

상기와 같이 승강실린더(137) 및 회동모터(139)를 일체형으로 구성하게 되면, 하나의 커터구동축(135)의 상하 직선운동 및 회전운동을 일괄적으로 구동가능하므로, 단순한 구조로 장비의 부피를 줄여 공간활용도를 향상시킴은 물론 장비제작비용을 최소화하는 것이 가능하다.

또한 상기 불순물제거기(100)에는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 클린제거부(130)로부터 불순물이 제거된 용접토치(7)를 향해 고압의 에어를 분사가능하게 구성하는 에어클린부(140)를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 에어클린부(140)는 상기 토치클램핑부(120)와 상기 클린제거부(130)의 사이에 구비되어 용접토치(7)를 향해 접근가능하게 구동하고, 용접토치(7)의 하측에 대응하여 위치하면 고압의 에어를 분사가능하게 구성한다.

상기와 같이 불순물제거기(100)에 에어클린부(140)를 구성하게 되면, 용접토치(7)에 불순물을 제거한 후 고압의 에어를 분사하여 이물 잔류 현상을 방지하고 청소효율을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

상기 와이어커팅기(200)는 용접토치(7)의 노즐(7a) 전방으로 돌출된 용접와이어를 일정한 길이로 보정토록 절단하는 기능을 수행한다.

상기 와이어커팅기(200)는 상기 불순물제거기(100)의 한쪽에 위치하도록 설치한다.

상기에서 와이어커팅기(200)는 상기 불순물제거기(100)의 상단에 별도의 브라켓을 설치하여 구성하는 것도 가능하고, 별도의 지지프레임을 구비하여 상기 와이어커팅기(200)를 설치할 수 있게 구성하는 것도 가능하다.

상기 와이어커팅기(200)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 용접와이어에 대한 절단작업이 이루어질 수 있게 용접토치(7)를 지지하는 커팅지그체(210)와, 용접와이어를 절단시키기 위하여 구동하는 와이어커터(220) 및 구동실린더(230)를 구성한다.

상기 커팅지그체(210)는 하부에 수직방향으로 관통된 배출공(211)을 형성하여 상기 와이어커터(220)로부터 절단된 용접와이어의 부산물을 배출시킬 수 있게 구성한다.

상기에서 커팅지그체(210)에는 상기 배출공(211)에 대응하여 상하 길이방향으로 연장형성된 배출안내부재(215)를 구성하므로, 용접와이어의 절단된 부산물의 비산을 방지한 채 구분된 배출경로를 향해 배출될 수 있게 안내한다.

상기 커팅지그체(210)에는 상부에 용접토치(7)의 노즐(7a)을 지지가능한 지지플레이트(213)를 구비한다.

상기 지지플레이트(213)는 상면이 평탄한 평면을 이루어 상측에서 진입된 용접토치(7)의 노즐(7a)을 부분적으로 지지한다.

상기와 같이 지지플레이트(213)를 구성하게 되면, 용접토치(7)의 용접와이어를 항상 일정한 길이로 보정토록 절단하는 것이 가능하다.

상기 와이어커터(220)는 상기 커팅지그체(210) 상에 서로 대응하여 대칭된 구조로 배치된 2개가 한 쌍을 이루도록 구성한다. 즉 상기 와이어커터(220)는 상기 커팅지그체(210) 상에 고정상태로 설치되는 제1커터(220a)와, 상기 커팅지그체(210) 상에 전후로 직선왕복이동가능하게 설치되는 제2커터(220b)를 구비한다.

상기 구동실린더(230)는 상기 커팅지그체(210) 상에 고정설치되고 한 쌍의 와이어커터(220) 중 어느 하나 즉 제2커터(220b)를 전후 직선왕복운동가능하게 구동한다. 즉 상기 커팅지그체(210)의 지지플레이트(213) 상에 지지된 용접토치(7)에서 상기 와이어커터(220)의 제1커터(220a)와 제2커터(220b) 사이에 위치한 용접와이어를 상기 제2커터(220b)가 상기 제1커터(220a)를 향해 이동하여 용접와이어를 절단토록 구동한다.

상기 이형도포기(300)는 상기 불순물제거기(100)로부터 불순물이 제거된 용접토치(7)의 하부 용접영역에 이형층을 피막시키는 기능을 수행한다.

상기 이형도포기(300)는 상기 와이어커팅기(200)의 한쪽에 설치되고 상기 불순물제거기(100) 및 상기 와이어커팅기(200)를 순차적으로 거친 용접토치(7)에 이형층을 피막시키도록 구성한다.

상기 이형도포기(300)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 용접토치(7)의 용접영역에 이형제가 묻어날 수 있도록 디핑(dipping)가능하게 형성된 도료디핑부(310)와, 용접토치(7)에 묻은 이형제를 고르게 펴주기 위해 에어를 분사하는 에어분사부(320)를 구비한다.

상기 도료디핑부(310)는 내부에 일정용량의 이형제가 채워지고, 상부에 용접토치가 유입가능하게 개방된 구조를 이룬다.

상기에서 이형제는 제품성형을 위해 금형이나 금속재 등에 일반적으로 사용되는 이형제를 동일하게 적용하여 구성하는 것이 가능하다.

상기 에어분사부(320)는 상기 도료디핑부(310)로부터 이형제가 피막된 용접토치(7)에 에어 분사하도록 구성한다.

상기에서 에어분사부(320)는 하나의 에어노즐만을 구비하여 용접토치의 내측과 외측에 에어를 순차적으로 분사가능한 이동형 분사구조로 구성하는 것이 가능하고, 상기 에어분사부는 복수 개의 에어노즐을 구비하여 용접토치의 내측과 외측에 에어를 동시다발적으로 분사가능한 고정형 분사구조로 구성하는 것도 가능하다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치에 의하면 용접토치의 노즐 내 불순물을 제거할 때 용접와이어의 절단 및 이형층을 피막하므로, 용접작업시 불순물의 융착 현상을 줄임과 동시에 용접토치의 청소작업횟수를 최소화하고 용접토치의 교체주기를 넓혀 장비의 유지관리비용을 절감하며 용접시 연속적인 작업진행으로 생산성을 대폭 향상시키는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 용접 로봇용 용접토치 청소장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허등록청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

5 : 용접 로봇 7 : 용접토치
100 : 불순물제거기 110 : 지지프레임 120 : 토치클램핑부
121 : 클램프블록 122 : 지지경사면 123 : 가압클램프
124 : 노즐스토퍼 125 : 가압실린더 127 : 지지블록
130 : 클린제거부 131 : 클린커터 131a : 삽입홀
131b : 커터날 132 : 진입커터단부 133 : 외경확장부
133a : 접촉경사면 133b : 접촉수직면 135 : 커터구동축
137 : 승강실린더 139 : 회동모터 140 : 에어클린부
200 : 와이어커팅기 210 : 커팅지그체 211 : 배출공
213 : 지지플레이트 215 : 배출안내부재 220 : 와이어커터
220a : 제1커터 220b : 제2커터 230 : 구동실린더
300 : 이형도포기 310 : 도료디핑부 320 : 에어분사부

Claims (12)

1. 용접 로봇에 대응하여 위치하고 용접토치의 진입을 고정한 후 용접토치의 노즐 내 삽입되어 불순물을 제거토록 회전구동하는 불순물제거기와;
   상기 불순물제거기의 한쪽에 설치되고 용접토치의 노즐 전방으로 돌출된 용접와이어를 절단시키는 와이어커팅기와;
   상기 와이어커팅기의 한쪽에 설치되고 상기 불순물제거기 및 상기 와이어커팅기를 순차적으로 거친 용접토치의 용접영역에 이형층을 피막시키는 이형도포기;를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 불순물제거기는, 지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 설치되고 외부로부터 진입한 용접토치를 접촉지지하여 잠금 상태로 고정하는 토치클램핑부와, 상기 토치클램핑부의 하측에 설치되고 용접토치를 향한 접근 및 회전 구동하여 용접토치의 노즐 내 불순물을 제거하는 클린제거부를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 토치클램핑부는, 용접토치의 외주연을 접촉지지할 수 있게 지지경사면을 갖는 클램프블록과, 상기 클램프블록에 대응하여 전방에 노즐스토퍼를 구비하되 용접토치에 압력을 가해 접촉하도록 상기 노즐스토퍼가 전후 직선왕복운동가능하게 구동하는 가압클램프를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 클린제거부는, 상기 토치클램핑부 상에 고정된 용접토치의 노즐 하단에 유입하여 불순물을 제거토록 접촉하는 클린커터와, 상부에 상기 클린커터를 나사 결합하고 상하 수직방향을 향한 직선이동 및 회전가능하게 구비되는 커터구동축과, 상기 커터구동축을 수용하여 상하 직선왕복운동가능하게 구동하는 승강실린더와, 상기 승강실린더의 하부에 설치되고 상기 커터구동축에 회전력을 인가하는 회동모터를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 클린커터는, 상기 커터구동축의 상측에 수직으로 연장형성되되 내측에 토치를 수용가능한 삽입홀을 형성하고, 한쪽 벽면이 부분적으로 절개되어 회전시 용접토치의 노즐에 부착된 불순물에 접촉가능하게 형성되는 커터날을 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 클린커터에는 상단에 부분적으로 돌출 형성되어 상기 커터날을 상향 연장토록 형성하는 진입커터단부를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 클린커터에는 외주연 상에 돌출 형성되어 용접토치의 노즐 내면에 접촉가능하게 구비하는 외경확장부를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 외경확장부는 용접토치의 노즐 내 원활한 진입이 가능하게 상기 클린커터의 외주면을 기준으로 외측으로 하향경사지게 연장형성된 접촉경사면과, 상기 접촉경사면의 하단에 수직방향으로 연장형성된 접촉수직면을 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
9. 청구항 4에 있어서,
   상기 클린제거부의 승강실린더는 상기 커터구동축을 내측에 수용가능토록 상하 수직방향으로 관통형성된 중공실린더로 구성하고,
   상기 승강실린더 및 상기 회동모터는 상기 커터구동축을 일괄적으로 구동시킬 수 있게 일체형으로 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
   
10. 청구항 2에 있어서,
    상기 불순물제거기에는 상기 클린제거부로부터 불순물이 제거된 용접토치를 향해 고압의 에어를 분사가능하게 구성하는 에어클린부를 더 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어커팅기는, 하부에 수직관통된 배출공을 형성하고 상부에 용접토치의 노즐을 지지가능한 지지플레이트를 구비하는 커팅지그체와, 상기 커팅지그체 상에 서로 대응하여 용접와이어를 절단가능하게 구비하는 한 쌍의 와이어커터와, 상기 커팅지그체 상에 설치되고 한 쌍의 상기 와이어커터 중 어느 하나를 전후 직선왕복운동가능하게 구동하는 구동실린더를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 이형도포기는, 내부에 일정용량의 이형제가 채워지고 상부에 용접토치의 용접영역을 디핑(dipping)가능하게 형성하는 도료디핑부와, 상기 도료디핑부로부터 이형제가 피막된 용접토치에 에어 분사하는 에어분사부를 포함하여 이루어지는 용접 로봇용 용접토치 청소장치.
    

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