KR20180071191A - 스터드 용접용 스터드 피딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스터드 용접용 스터드 피딩 장치는 투입관과, 하우징과, 토출 팁과, 푸셔, 및 스터드 피딩 감지기를 포함한다. 투입관은 바깥 둘레에 나사부가 형성되며 한쪽 끝에 헤드가 형성된 스터드를 헤드가 후방을 향한 상태로 제공받는다. 하우징은 옆쪽 부위에 투입관과 연결되어 스터드를 투입시키는 입구가 형성되고, 선단에 출구가 형성되며, 내부에 입구를 통해 투입된 스터드를 출구로 이송시키는 이송 통로가 형성된다. 토출 팁은 하우징의 출구에 장착되며, 하우징의 이송 통로와 연결되는 토출 통로를 갖고 스터드를 토출한다. 푸셔는 하우징의 이송 통로로 투입된 스터드를 밀어서 토출 팁을 통해 토출시킴에 따라 스터드 홀더로 피딩시킨다. 스터드 피딩 감지기는 스터드 홀더에 대한 스터드 피딩 여부를 감지한다.

Description

스터드 용접용 스터드 피딩 장치{Stud feeding apparatus for stud welding}

본 발명은 차체 등에 스터드를 용접하는 장치에 채용되어 스터드를 피딩하는 장치에 관한 것이다.

자동차 산업에서는 차체에 각종 부품을 장착하기 위해 스터드를 사용하고 있다. 이러한 스터드는 차체 제조용 모재에 용접식으로 접합될 수 있다. 통상적인 스터드 용접은 스터드 척에 공급된 스터드의 한쪽 끝을 모재와 접촉시킨 후, 스터드 척을 통하여 순간적으로 전기를 인가하여 스터드와 모재 사이에 강한 아크를 발생시켜 스터드와 모재를 용융시킴과 동시에 스터드를 모재에 가압하여 융착시키게 된다.

그런데, 전술한 아크 용접 방식의 스터드 용접에 의하면, 용접시 발생되는 그을음의 외부 확산으로 인해 차체의 외관을 오염시킬 수 있고, 스패터 발생으로 인해 도장 부착성이 불리할 수 있으며, 스터드의 용접 직각도를 육안으로 확인하기가 어려울 수 있다.

이러한 문제를 해결하고자, 스터드를 저항 용접 방식으로 모재에 용접하는 방안이 고려될 수 있다. 저항 용접 방식에 의하면, 스터드가 모재에 맞닿은 상태에서 스터드와 모재에 용접 팁들을 각각 대고, 전류 및 가압력을 집중시켜 국부적으로 가열하는 동시에 용접 팁들로 스터드와 모재에 압력을 가하여 용접할 수 있다. 이때, 스터드는 홀더에 의해 안정되게 지지되어 전류를 공급받을 필요가 있다. 따라서, 스터드를 홀더에 자동으로 피딩하여 작업 효율을 높일 수 있는 장치가 요구된다.

본 발명의 과제는 스터드 피딩을 자동화하여 작업 효율을 높일 수 있는 스터드 용접용 스터드 피딩 장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스터드 용접용 스터드 피딩 장치는 투입관과, 하우징과, 토출 팁과, 푸셔, 및 스터드 피딩 감지기를 포함한다. 투입관은 바깥 둘레에 나사부가 형성되며 한쪽 끝에 헤드가 형성된 스터드를 헤드가 후방을 향한 상태로 제공받는다. 하우징은 옆쪽 부위에 투입관과 연결되어 스터드를 투입시키는 입구가 형성되고, 선단에 출구가 형성되며, 내부에 입구를 통해 투입된 스터드를 출구로 이송시키는 이송 통로가 형성된다. 토출 팁은 하우징의 출구에 장착되며, 하우징의 이송 통로와 연결되는 토출 통로를 갖고 스터드를 토출한다. 푸셔는 하우징의 이송 통로로 투입된 스터드를 밀어서 토출 팁을 통해 스터드 홀더로 피딩시킨다. 스터드 피딩 감지기는 스터드 홀더에 대한 스터드 피딩 여부를 감지한다.

본 발명에 따른 스터드 피딩 장치는 스터드 피딩을 자동화하여 작업 효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스터드 피딩 장치는 저항 용접기에 적용되어 스터드와 모재를 저항 용접할 수 있게 하므로, 저항 용접시 모재의 외관 오염이 방지되어 클린 부품으로 공급될 수 있고, 스패터 발생이 방지되어 도장 부착성이 향상될 수 있으며, 스터드의 용접 직각도를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

도 1은 스터드 용접용 스터드 피딩 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 대한 후면도이다.
도 3은 도 1에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3에 있어서, 토출 팁 및 스터드 홀더 쪽을 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3에 있어서, 하우징 쪽을 발췌하여 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1에 있어서, 스터드 피딩 감지기를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 스터드 피딩 감지기의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 도 3에 있어서, 스터드의 피딩 과정을 설명하기 위한 단면도이다.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 스터드 용접용 스터드 피딩 장치에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 대한 평면도이다. 도 3은 도 1에 대한 단면도이다. 도 4는 토출 팁 및 스터드 홀더 쪽을 발췌하여 도시한 단면도이다. 도 5는 도 3에 있어서, 하우징 쪽을 발췌하여 도시한 단면도이다. 도 6은 도 1에 있어서, 스터드 피딩 감지기를 분해하여 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 스터드 용접용 스터드 피딩 장치(100)는 투입관(110)과, 하우징(120)과, 토출 팁(130)과, 푸셔(140), 및 스터드 피딩 감지기(150)를 포함한다.

투입관(110)은 외부로부터 스터드(10)를 순차적으로 제공받는다. 여기서, 스터드(10)는 바깥 둘레에 나사부가 형성되며 한쪽 끝에 헤드가 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 투입관(110)은 스터드(10)를 헤드가 후방을 향한 상태로 제공받는다. 투입관(110)은 일정한 내경을 갖는다. 투입관(110)은 스터드(10)의 이송을 원활하게 할 정도로 스터드(10)의 헤드와 갭을 갖도록 스터드(10)의 헤더 직경보다 큰 내경을 가질 수 있다.

하우징(120)은 옆쪽 부위에 투입관(110)과 연결되어 스터드(10)를 투입시키는 입구(121)가 형성되고, 선단에 출구(122)가 형성되며, 내부에 입구(121)를 통해 투입된 스터드(10)를 출구로 이송시키는 이송 통로(123)가 형성된다.

하우징(120)의 입구(121)는 스터드(10)의 헤드 외경보다 큰 내경을 갖는다. 하우징(120)은 입구(121)에 연결 블록(126)이 장착될 수 있다. 연결 블록(126)은 투입관(110)의 내부를 하우징(120)의 입구(121)와 연결하는 연결 통로(126a)를 갖는다. 연결 통로(126a)의 내경은 투입관(110)의 내경과 동일하게 설정될 수 있다.

연결 블록(126)은 연결 통로(126a)의 후단 개구에 투입관(110)을 끼움 결합한다. 여기서, 연결 블록(126)은 투입관(110)을 하우징(110)에 대해 후방으로 경사진 상태로 끼움 결합하는 구조로 이루어짐으로써, 스터드(10)를 원활하게 이송할 수 있다. 여기서, 이송 통로(123)에 대한 투입관(110)의 경사 각도(θ), 즉 이송 통로(123)에 대한 연결 통로(126a)의 경사 각도(θ)는 이송 통로(123)에 대한 스터드(10)의 투입시 이송 통로(123)의 내벽 마모를 방지할 수 있도록 설정될 수 있다. 예컨대, 이송 통로(123)에 대한 연결 통로(126a)의 경사 각도(θ)는 20~30ㅀ, 바람하게는 25ㅀ로 설정될 수 있다.

그리고, 하우징(120)의 입구(121)는 선단 쪽으로 길게 연장되어 스터드(10)를 이송 통로(123)로 원활하게 투입시킬 수 있다. 하우징(120)은 스터드(10)의 이동에 따른 따른 이송 통로(123)의 마모를 방지하도록 이송 통로(123) 내에 배치되는 마모방지 부재(124)를 구비할 수 있다. 마모방지 부재(124)는 연결 통로(126a)로부터 낙하하는 스터드(10)와 부딪히는 이송 통로(123)의 영역에 배치될 수 있다.

마모방지 부재(124)는 이송 통로(123)에 함몰 형성된 장착 홈에 끼워질 수 있다. 마모방지 부재(124)의 표면은 이송 통로(123)의 내벽과 동일 면상에 위치된다. 마모방지 부재(124)는 내마모성이 우수한 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 하우징(120)은 이송 통로(123)의 내벽이 테프론 등의 내마모성 물질로 코팅되거나, 열처리될 수도 있다.

스터드(10)가 하우징(120)의 내부로 투입되는지 여부는 스터드 투입 감지기(160)에 의해 감지될 수 있다. 스터드 투입 감지기(160)는 연결 블록(126) 쪽에 설치될 수 있다. 예컨대, 스터드 투입 감지기(160)는 발광부(151)와 수광부(152)를 포함한 광학식 센서로 구성될 수 있다. 연결 블록(126)은 양쪽에 연결 통로(126a)와 연결되어 광을 통과시키는 홀들이 형성될 수 있다. 발광부(151)는 한쪽 홀에 배치되어 반대쪽 홀로 광을 발산하도록 설치된다. 수광부(152)는 반대쪽 홀에서 광을 받도록 설치된다.

스터드(10)가 연결 통로(126a)로 투입되지 않은 상태이면, 발광부(151)로부터 발산된 광은 수광부(152)로 그대로 전달된다. 스터드(10)가 연결 통로(126a)로 투입된 상태이면, 발광부(151)로부터 발산된 광은 연결 통로(126a) 내의 스터드(10)에 의해 차단되어 수광부(152)로 전달되지 않게 된다. 따라서, 스터드(10)가 하우징(120)의 내부로 투입되는지 여부는 수광부(152)의 수광 여부에 따라 감지될 수 있다.

하우징(120)의 이송 통로(123)는 일정한 내경을 갖는다. 이송 통로(123)는 스터드(10)의 이송을 원활하게 할 정도로 스터드(10)의 헤드와 갭을 갖도록 스터드(10)의 헤더 직경보다 큰 내경을 가질 수 있다.

하우징(120)의 출구(122)는 이송 통로(123)의 내경과 동일한 내경을 가질 수 있다. 하우징(120)은 출구(122) 주변으로부터 외부로 연장된 노즈부(122a)를 가질 수 있다. 노즈부(122a)는 선단 개구에 토출 팁(130)을 끼움 결합시키도록 형성된다.

토출 팁(130)은 하우징(120)의 출구(122)에 장착된다. 토출 팁(130)은 하우징(120)의 노즈부(122a) 개구에 끼움 결합될 수 있다. 이 상태에서, 노즈부(122a)의 바깥 둘레에 링 형상의 커플링 부재(136)가 장착됨으로써, 토출 팁(130)은 노즈부(122a)에 끼움 결합된 상태로 고정될 수 있다.

토출 팁(130)은 하우징(120)의 이송 통로(123)와 연결되는 토출 통로(130a)를 갖고 스터드(10)를 토출한다. 예컨대, 토출 팁(130)은 제1 팁부(131)와, 제2 팁부(132)와, 제3 팁부(133), 및 슬릿(134)들을 포함할 수 있다. 제1 팁부(131)는 후단이 하우징(120)의 출구(122)에 연결되며 일정 내경을 갖는다. 제1 팁부(131)는 후단이 하우징(120)의 노즈부(122a) 개구에 끼움 결합된다. 제1 팁부(131)는 하우징(120)의 출구(122) 내경과 동일한 내경을 가질 수 있다.

제2 팁부(132)는 후단이 제1 팁부(131)의 선단에 연결되며, 선단으로 갈수록 내경이 좁아지는 형태로 테이퍼진다. 제3 팁부(133)는 후단이 제2 팁부(132)의 선단에 연결되며 일정 내경을 갖는다.

슬릿(134)들은 제3 팁부(133)의 선단 둘레를 따라 간격을 두고 배열되며, 제3 팁부(133)의 선단으로부터 제1 팁부(131)의 후단에 인접한 부위까지 각각 절개되어 형성된다. 슬릿(134)들은 동일 간격으로 배열될 수 있다. 슬릿(134)들은 6개로 구비된 것으로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 슬릿(134)들은 각 안쪽 끝에 찢어짐 방지를 위한 아크 홈(134a)이 형성될 수 있다. 이러한 토출 팁(130)은 제1,2,3 팁부(131, 132, 133)에 슬릿(134)들을 경계로 절개 편들을 갖게 된다.

토출 팁(130)의 절개 편들은 스터드(10)가 제1 팁부(131)를 거쳐 제2 팁부(132)를 통과하는 동안 벌어지도록 탄성 변형되어 제3 팁부(133)를 통해 토출될 수 있게 한다. 이때, 스터드(10)의 헤드는 제1 팁부(131)로부터 제2 팁부(132)를 거쳐 제3 팁부(133)로 원활하게 이송됨과 아울러, 제2,3 팁부(132, 133)에 밀착되어 안정적으로 이송된 후, 토출될 수 있다. 스터드(10)가 제3 팁부(133)로부터 완전히 토출되면, 토출 팁(130)의 절개 편들은 탄성 복원력에 의해 오므라들어 원 상태로 복귀하게 된다.

푸셔(140)는 하우징(120)의 이송 통로(123)로 투입된 스터드(10)를 밀어서 토출 팁(130)을 통해 토출시킴에 따라 스터드 홀더(20)로 피딩시킨다. 예컨대, 푸셔(140)는 피스톤(141), 및 실린더(142)를 포함할 수 있다. 피스톤(141)은 하우징(120)의 이송 통로(123)를 따라 선형 이동함에 따라 이송 통로(123) 내의 스터드(10)를 토출 팁(130)을 통해 토출시킨다. 피스톤(141)은 하우징(120)의 후단 개구를 통해 삽입되어 이송 통로(123)를 따라 선형 이동한다. 피스톤(141)은 실린더(142)에 의해 스터드(10)의 후방에서 스터드(10)의 헤드를 밀어 토출 팁(130)으로부터 완전히 토출시키는 스트로크(stroke)로 이동한다. 피스톤(141)은 하우징(120)의 후단에 연결된 피스톤 케이싱(143) 내에 배치될 수 있다.

피스톤(141)은 후단 부위를 제외한 부위가 이송 통로(123)의 내경보다 작은 외경을 가질 수 있다. 하우징(120)은 후단 개구의 내벽 둘레를 따라 돌출된 회전 방지턱(125)을 구비할 수 있다. 회전 방지턱(125)은 이송 통로(123)와 연결되는 중앙 홀을 형성하며, 중앙 홀은 피스톤(141)을 통과시킬 수 있는 크기로 이루어진다. 회전 방지턱(125)의 선단은 하우징(120)의 입구(121) 후단에 대응될 수 있다.

스터드(10)가 투입관(110)을 통해 이송 통로(123)로 투입될 때, 회전 방지턱(125)은 이송 통로(123) 내에서 스터드(10)의 전후 위치가 뒤바뀌게 회전하는 것을 방지한다. 따라서, 스터드(10)는 헤드가 전방을 향하지 않고 후방을 향한 상태로 이송 통로(123)를 따라 하우징(120)의 출구(122)로 이동할 수 있다.

스터드(10)의 헤드는 상단 중앙 부위가 볼록하게 솟은 형태로 이루어진 경우, 피스톤(141)의 선단 부위에는 스터드(10) 헤드의 상단 중앙 부위를 안착시킬 수 있는 안착 홈을 가질 수 있다.

실린더(142)는 피스톤(141)을 선형 이동시킨다. 실린더(142)는 공압 실린더로 이루어질 수 있다. 실린더(142)는 실린더 로드(142a)가 공압에 의해 실린더 몸체(142b)에 대해 신축 동작할 수 있다. 실린더 로드(142a)는 피스톤(141)에 고정되며, 실린더 몸체(142b)는 피스톤 케이스(143)에 고정된다. 실린더 로드(142a)의 신축 동작에 따라 피스톤(141)이 선형 이동할 수 있다. 스터드 홀더(20)는 스터드(10)를 삽입시켜 삽입 개구 주변에 스터드(10)의 헤드를 안착시키도록 구성될 수 있다. 또한, 스터드 홀더(20)는 통전성을 갖도록 구성될 수 있다.

스터드 피딩 감지기(150)는 스터드 홀더(20)에 대한 스터드(10) 피딩 여부를 감지한다. 스터드 피딩 감지기(150)는 반사형 광센서로 이루어질 수 있다. 반사형 광센서는 반사광의 유무에 의해 물체를 검출하는 센서이다. 스터드 피딩 감지기(150)는 감지기 본체(151)와, 발광부(152), 및 수광부(153)를 포함할 수 있다.

감지기 본체(151)는 하우징(120)에 장착되어 지지된다. 감지기 본체(151)는 감지기 지지대(156)를 매개로 하우징(120)에 장착될 수 있다. 감지기 지지대(156)는 감지기 본체(151)를 틸팅 가능하게 지지함으로써, 스터드 홀더(20)에 대한 발광부(152)의 발광 각도를 조정할 수 있다.

감지기 지지대(156)는 감지기 본체(151)를 일부 수용하는 수용 홈(156a)을 갖는다. 수용 홈(156a)은 양쪽 내벽에 감지기 본체(151)의 틸팅 방향을 따라 원호 형태로 각각 형성된 가이드 홈(156b)들을 갖는다. 감지기 본체(151)는 양측 외벽에 가이드 홈(156b)들과 각각 끼워지는 가이드 편(151a)들을 구비한다. 가이드 편(151a)들은 가이드 홈(156b)들을 따라 이동함으로써, 감지기 본체(151)는 감지기 지지대(156)에 대해 틸팅 가능하게 지지될 수 있다. 따라서, 발광부(152)의 발광 각도가 스터드 홀더(20)에 대해 조정될 수 있다.

감지기 본체(151)의 틸팅 각도가 감지기 지지대(156)에 대해 조정된 상태에서, 감지기 본체(151)는 고정부재(157)들에 의해 감지기 지지대(156)에 고정될 수 있다. 고정부재(157)들은 감지기 지지대(156)의 관통홀들에 각각 끼워져 나사 체결된다. 고정부재(157)들은 회전 방향에 따라 각 선단이 감지기 본체(152)에 밀착되어 감지기 본체(151)를 감지기 지지대(156)에 고정하거나, 각 선단이 감지기 본체(152)로부터 이격되어 감지기 본체(151)를 감지기 지지대(156)로부터 고정 상태를 해제할 수 있다.

발광부(152)는 토출 팁(130)과 스터드 홀더(20) 사이로 광을 발산하도록 감지기 본체(151)에 내장된다. 즉, 발광부(152)는 토출 팁(130)과 스터드 홀더(20) 사이를 거쳐 스터드 홀더(20)의 삽입 개구 내로 광을 입사시키도록 배치될 수 있다. 예컨대, 후술하겠지만, 스터드 홀더(20)가 스터드 전극 팁(21)을 구비하며, 스터드 전극 팁(21)에 스터드(10)를 삽입시키는 삽입 홀(21a)이 형성되는 경우, 발광부(152)는 토출 팁(130)과 스터드 전극 팁(21) 사이를 거쳐 삽입 홀(21a) 내로 광을 입사시키도록 배치될 수 있다. 발광부(152)는 레이저 다이오드 등을 포함하여 레이저 광을 발산할 수 있다.

수광부(153)는 스터드 홀더(20)에 삽입되어 토출 팁(130)과 스터드 홀더(20) 사이에 위치하는 스터드(20)로부터 반사되는 광을 받도록 감지기 본체(151)에 내장된다. 즉, 수광부(153)는 발광부(152)에 가까이 나란히 배치되어 광을 받는다. 수광부(153)는 포토 다이오드 등을 포함할 수 있다. 스터드 피딩 감지기(150)는 다음과 같이 작용한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 스터드(10)가 스터드 홀더(20)에 피딩되지 않은 상태이면, 발광부(152)로부터 발산된 광은 토출 팁(130)과 스터드 홀더(20) 사이를 그대로 통과함으로써, 수광부(153)는 광을 전달받지 못하게 된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 스터드(10)가 스터드 홀더(20)에 피딩 완료되어 안착된 상태이면, 발광부(152)로부터 발산된 광은 토출 팁(130)과 스터드 홀더(20) 사이에 위치한 스터드(10)에 의해 반사되어 수광부(153)로 전달된다. 따라서, 스터드 피딩 감지기(150)는 수광부(153)의 수광 여부에 따라 스터드 홀더(20)에 대한 스터드(10) 피딩 여부를 감지할 수 있게 된다.

한편, 스터드 피딩 장치(100)는 토출 팁(130)을 스터드 홀더(20)에 대해 3축 정렬하기 위한 정렬 기구(170)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 정렬 기구(170)는 제1 정렬 블록(171), 및 제2 정렬 블록(172)을 구비할 수 있다.

제1 정렬 블록(171)은 Z축 방향으로 이동되어 장치 베이스(180)에 볼트들에 의해 결합된다. 제2 정렬 블록(172)은 Y축 방향으로 이동되어 제1 정렬 블록(171)에 볼트들에 의해 결합된다. 또한, 제2 정렬 블록(172)은 X축 방향으로 이동되어 하우징(120)에 볼트들에 의해 결합된다.

제1 정렬 블록(171)과 장치 베이스(180) 사이에 스페이서(173)가 배치되어 장치 베이스(180)에 대한 제1 정렬 블록(171)의 Z축 이동 거리가 설정될 수 있다. 제1 정렬 블록(171)과 제2 정렬 블록(172) 사이에 스페이서(174)가 배치되어 제1 정렬 블록(171)에 대한 제2 정렬 블록(172)의 Y축 이동 거리가 설정될 수 있다. 제2 정렬 블록(172)과 하우징(120) 사이에 스페이서(175)가 배치되어 제2 정렬 블록(172)에 대한 하우징(120)의 X축 이동 거리가 설정될 수 있다. 여기서, Z축 이동 거리, Y축 이동 거리, X축 이동 거리는 스페이서(173, 174, 175)의 개수 또는 두께 설정에 의해 조정될 수 있다.

이와 같이, 제1,2 정렬 블록(171, 172)의 위치가 하우징(120)과 장치 베이스(180) 사이에서 X축, Y축, Z축으로 조정됨에 따라 토출 팁(130)을 스터드 홀더(20)에 대해 3축 정렬할 수 있게 된다. 따라서, 토출 팁(130)으로부터 토출되는 스터드(10)가 스터드 홀더(20)로 정확히 피딩될 수 있다. X축, Y축, Z축은 설명의 편의를 위해 지칭한 것이므로, 그 용어에 한정되지는 않는다.

전술한 스터드 피딩 장치(100)의 작용 예에 대해, 도 1 내지 도 8과 함께 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 투입관(110)을 통해 외부로부터 스터드(10)가 제공되면, 스터드(10)는 투입관(110)을 따라 연결 블록(126)의 연결 통로(126a)로 투입된다. 이때, 스터드 투입 감지기(160)가 연결 통로(126a)에 대한 스터드(10)의 투입 여부를 감지할 수 있다. 스터드(10)는 연결 통로(126a)를 거쳐 하우징(120)의 입구(121)를 통해 하우징(120)의 이송 통로(123)로 투입된다.

그러면, 도 10에 도시된 바와 같이, 푸셔(140)는 스터드(10)의 후방에 대기하고 있는 피스톤(141)을 실린더(142)에 의해 전진시켜 스터드(10)를 하우징(120)의 이송 통로(123)와 토출 팁(130)의 토출 통로(130a)를 거쳐 이송한 후, 도 11에 도시된 바와 같이, 토출 팁(130)으로부터 토출시킨다. 이렇게 토출된 스터드(10)는 토출 팁(130)에 인접하게 배치된 스터드 홀더(20)로 자동으로 피딩될 수 있다. 이때, 스터드 피딩 감지기(150)는 스터드 홀더(20)에 대한 스터드(10) 피딩 여부를 감지할 수 있다. 스터드(10)가 스터드 홀더(20)에 대해 피딩 완료된 것으로 감지되면, 스터드(10)를 제공받은 스터드 홀더(20)는 저항 용접기의 용접 위치로 이송될 수 있다.

한편, 스터드 홀더(20)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스터드 전극 팁(21)과, 스터드 전극 생크(22), 및 지지 브래킷(23)을 포함할 수 있다.

스터드 전극 팁(21)은 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어진다. 스터드 전극 팁(21)은 내부를 관통하여 삽입 홀(21a)이 형성된다. 스터드 전극 팁(21)은 삽입 홀(21a)의 일측 개구를 통해 삽입 홀(21a)에 스터드(10)를 삽입시킨 상태에서 삽입 홀(21a)의 일측 개구 주변에 스터드(10)의 헤드를 안착시킨다. 삽입 홀(21a)의 타측 개구는 스터드 전극 생크(22)의 일측 단부를 끼움 결합하게 함으로써, 스터드 전극 팁(21)의 교체를 가능하게 한다.

스터드 전극 생크(22)는 도전성을 갖는 금속 재질로 이루어진다. 따라서, 스터드 전극 생크(22)는 스터드 전극 팁(21)과 함께 저항 용접기의 용접 팁들을 통해 공급되는 전류를 스터드(10)에 통하게 할 수 있다. 스터드 전극 생크(22)는 일측 단부가 스터드 전극 팁(21)의 타측 개구에 결합된다.

스터드 전극 생크(22)는 일측 단부로부터 삽입 홀(21a)과 연결되게 수용 홈(22a)이 함몰 형성되어 스터드(10)의 일부를 수용한다. 스터드 전극 생크(22)는 수용 홈(22a)을 외부의 진공장치(미도시)와 연결하는 연결 홀(22b)이 형성되어 수용 홈(22a)에 진공압을 작용시켜 스터드(10)를 고정하며, 스터드 전극 팁(21)의 일측 개구를 통해 공기를 흡입하여 스터드(10)를 냉각시킬 수 있다.

지지 브래킷(23)은 스터드 전극 생크(22)의 양측 단부를 노출시킨 상태로 스터드 전극 생크(22)를 지지한다. 여기서, 스터드 전극 생크(22)는 지지 브래킷(23)을 관통하여 양측 단부가 인출된 상태로 관통 방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 지지될 수 있다.

예컨대, 지지 브래킷(23)은 스터드 전극 생크(22)를 관통시키는 장착 홀이 형성된다. 제1 부싱 부재(24)는 장착 홀의 내벽에 밀착된 상태로 장착 홀에 안착된다. 스터드 전극 생크(22)는 제1 부싱 부재(24)에 삽입된다. 제1 부싱 부재(24)는 지지 브래킷(23)과 스터드 전극 생크(22)를 절연시키는 재질로 이루어질 수 있다. 제2 부싱 부재(25)는 스터드 전극 생크(22)와 제1 부싱 부재(24) 사이에 삽입될 수 있다. 제2 부싱 부재(25)는 스터드 전극 생크(22)의 둘레를 감싼 상태로 스터드 전극 생크(22)와 함께 이동함으로써, 스터드 전극 생크(22)의 마모를 방지할 수 있게 한다. 한편, 제1 부싱 부재(24)와 지지 브래킷(23) 사이에 제3 부싱 부재(26)가 추가로 배치될 수 있다.

탄성부재(27)는 스터드 전극 생크(22)와 지지 브래킷(23) 사이에 설치되어 스터드 전극 생크(22)의 일측 단부를 지지 브래킷(23)으로부터 인출시키는 방향으로 탄성력을 가한다. 탄성 부재(27)는 압축 코일 스프링으로 이루어질 수 있다. 압축 코일 스프링은 제2 부싱 부재(25)를 감싸도록 배치된 상태로 일측 단부가 스터드 전극 생크(22)의 걸림 턱에 접촉되고, 타측 단부가 지지 브래킷(23)에 안착될 수 있다.

탄성 부재(27)는 스터드 전극 생크(22)를 지지하므로, 스터드 전극 팁(21)에 스터드(10)가 삽입될 때나, 스터드 전극 팁(21)이 용접 팁에 의해 가압될 때 충격을 완화할 수 있다. 또한, 탄성 부재(27)는 스터드(10)를 삽입한 스터드 전극 팁(21)이 용접 팁에 의해 가압될 때, 스터드(10)의 위치 조정을 가능하게 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10..스터드 20..스터드 홀더
110..투입관 120..하우징
126..연결 블록 130..토출 팁
140..푸셔 150..스터드 피딩 감지기
160..스터드 투입 감지기 170..정렬 기구

Claims (3)

1. 바깥 둘레에 나사부가 형성되며 한쪽 끝에 헤드가 형성된 스터드를 헤드가 후방을 향한 상태로 제공받는 투입관;
   옆쪽 부위에 상기 투입관과 연결되어 스터드를 투입시키는 입구가 형성되고, 선단에 출구가 형성되며, 내부에 상기 입구를 통해 투입된 스터드를 상기 출구로 이송시키는 이송 통로가 형성된 하우징;
   상기 하우징의 출구에 장착되며, 상기 하우징의 이송 통로와 연결되는 토출 통로를 갖고 스터드를 토출하는 토출 팁;
   상기 하우징의 이송 통로로 투입된 스터드를 밀어서 상기 토출 팁을 통해 토출시킴에 따라 스터드 홀더로 피딩시키는 푸셔; 및
   상기 스터드 홀더에 대한 스터드 피딩 여부를 감지하는 스터드 피딩 감지기;
   를 포함하는 스터드 용접용 스터드 피딩 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스터드 피딩 감지기는,
   상기 하우징에 장착되는 감지기 본체와,
   상기 토출 팁과 스터드 홀더 사이로 광을 발산하도록 상기 감지기 본체에 내장되는 발광부, 및
   상기 토출 팁과 스터드 홀더 사이에 위치한 스터드로부터 반사되는 광을 받도록 상기 감지기 본체에 내장되는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스터드 용접용 스터드 피딩 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은 스터드의 이동에 따른 따른 상기 이송 통로의 마모를 방지하도록 상기 이송 통로 내에 배치되는 마모방지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 스터드 용접용 스터드 피딩 장치.

Images