KR20190139387A - Spot welding device and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예는 스폿 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 전극의 가압 및 통전에 의하여 용접 대상물의 용접부를 스폿 용접하는 스폿 용접 장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a spot welding apparatus, and more particularly, to a spot welding apparatus for spot welding a welding part of a welding object by pressurization and energization of a welding electrode, and a control method thereof.
일반적으로, 두 장 이상의 중첩된 금속 소재의 용접 대상물을 용접하는 방법으로는 크게 용융 용접법(fusion welding)과 고상 용접법(solid phase welding)으로 구분할 수 있다. In general, a method of welding two or more overlapping metal objects to be welded can be roughly divided into a fusion welding method and a solid phase welding method.
이 중에서 용융 용접법은 스폿 용접법을 예로 들 수 있는데, 특히 차체 공장의 조립 라인에서는 패널과 같은 여러 개의 파트 부품들을 스폿 용접법을 통해 접합하게 된다. 스폿 용접법은 서로 중첩된 용접 대상물의 용접 부위를 전기저항에 의한 열과 설정된 가압력으로 용융시키며 용접 대상물을 용접하는 방법이다.Among these, the melt welding method may be a spot welding method. In particular, in an assembly line of a car body factory, several part parts such as panels are joined by the spot welding method. The spot welding method is a method of welding a welded object by melting welded portions of the welded objects superposed on each other by heat due to electrical resistance and a set pressing force.
이러한 스폿 용접을 위해서는 스폿 용접 장치가 적용되는데, 그 스폿 용접 장치는 기본적으로 용접 건의 건 몸체에 설치되는 고정 전극과 가동 전극을 포함하고 있다.For such spot welding, a spot welding device is applied, and the spot welding device basically includes a fixed electrode and a movable electrode installed on the gun body of the welding gun.
스폿 용접 장치는 가동 전극을 액추에이터를 통해 가동시킴으로써 고정 전극에 지지된 용접 대상물을 가압하고, 고정 전극과 가동 전극에 용접 전류를 인가하여 전기적인 저항으로서 용접 대상물을 스폿 용접하게 된다.The spot welding apparatus presses the welding object supported on the fixed electrode by operating the movable electrode through the actuator, and applies a welding current to the fixed electrode and the movable electrode to spot weld the welding object as an electrical resistance.
종래 기술에서의 스폿 용접 장치는 동일한 설비로 패널의 소재 종류, 두께, 겹수 등의 용접 대상물 조건에 따라 용접 조건(전류, 시간 및 가압력)을 조절하며, 용접 대상물을 용접하고 있다.The spot welding apparatus in the prior art adjusts welding conditions (current, time, and pressing force) according to welding object conditions such as material type, thickness, and number of layers of the panel with the same equipment, and welds the welding object.
그러나, 종래 기술에서는 용접 대상물의 조건에 따라 상기한 바와 같은 용접 조건만을 제한적으로 조절하고 있기 때문에, 용접부의 특성 별로 최적의 용접 너겟을 형성하며 용접 품질을 향상시킬 수 있는 스폿 용접 장치의 연구개발이 이루어지고 있다.However, in the related art, since only the welding conditions as described above are limitedly regulated according to the conditions of the welding object, research and development of a spot welding apparatus that forms an optimal welding nugget and improves the welding quality for each characteristic of the welded part is possible. It is done.
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.The matters described in this Background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention, and may include matters not previously known to those of ordinary skill in the art.
본 발명의 실시 예들은 용접 대상물의 다양한 용접 조건에 능동적으로 대응하며, 용접 대상물의 용접 품질을 향상시킬 수 있도록 한 스폿 용접 장치 및 그의 제어방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are directed to a spot welding apparatus and a control method thereof, which actively respond to various welding conditions of a welding target and improve the welding quality of the welding target.
본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치는, 서로 겹쳐진 용접 대상물의 용접부를 전기저항에 의한 열과 설정된 가압력으로 용융시키며 상기 용접 대상물을 접합하는 것으로서, ⅰ)건 몸체와, ⅱ)상기 건 몸체에 고정되게 설치되며, 상기 용접부를 지지하는 고정 전극과, ⅲ)상기 고정 전극에 대응하여 상기 건 몸체에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 용접부를 가압하는 가동 전극과, ⅳ)상기 고정 전극 및 가동 전극 중의 적어도 하나에 설치되며, 상기 고정 전극 과 가동 전극의 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장을 인가하는 자기장 인가유닛을 포함할 수 있다.Spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the welding parts of the overlapping welding objects by melting with the heat of the electrical resistance and the set pressing force to join the welding object, iii) a gun body, ii) fixed to the gun body A fixed electrode supporting the welded portion, iii) a movable electrode reciprocated in the gun body in correspondence with the fixed electrode, and a movable electrode pressurizing the welded portion; It may be installed on at least one, and may include a magnetic field applying unit for applying a magnetic field to the molten welding portion by the energization of the fixed electrode and the movable electrode.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 고정 전극은 고정 전극 팁과, 상기 고정 전극 팁을 지지하는 고정 섕크를 포함할 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the fixed electrode may include a fixed electrode tip and a fixed shank for supporting the fixed electrode tip.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 가동 전극은 가동 전극 팁과, 상기 가동 전극 팁을 지지하는 가동 섕크를 포함할 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the movable electrode may include a movable electrode tip and a movable shank supporting the movable electrode tip.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 인가유닛은 상기 고정 섕크 및 가동 섕크 중의 적어도 하나에 설치되는 영구자석으로서의 자기장 발생체를 포함할 수 있다.In the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field applying unit may include a magnetic field generator as a permanent magnet installed on at least one of the fixed shank and the movable shank.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체는 액추에이터에 의해 섕크 축 방향을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field generator may be installed to be movable along the shank axis direction by an actuator.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체는 액추에이터에 의해 섕크 외주 방향을 따라 회전 가능하게 설치될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field generator may be rotatably installed along the shank outer circumferential direction by an actuator.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치는, 서로 겹쳐된 용접 대상물의 용접부를 전기저항에 의한 열과 설정된 가압력으로 용융시키며 상기 용접 대상물을 접합하는 것으로서, ⅰ)건 몸체와, ⅱ)전극 팁과, 상기 전극 팁을 지지하는 섕크를 가지며, 상기 건 몸체에 고정되게 설치되는 고정 전극과, ⅲ)전극 팁과, 상기 전극 팁을 지지하는 섕크를 가지며, 상기 고정 전극에 대응하여 상기 건 몸체에 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동 전극과, ⅳ)상기 고정 전극 및 가동 전극 중 적어도 하나의 상기 섕크에 고정되게 설치되는 하우징과, ⅴ)상기 하우징 내에서 상기 섕크에 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 구비되며, 상기 고정 전극 과 가동 전극의 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장을 인가하는 영구자석으로서의 자기장 발생체와, ⅵ)상기 자기장 발생체에 대응하여 상기 섕크에 설치되며, 상기 자기장 발생체를 선택적으로 이동 및 회전시키기 위한 작동력을 발생시키는 액추에이터와, ⅶ)상기 용접 대상물의 설정된 용접 조건에 따라 상기 액추에이터를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.In addition, the spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention is to weld the welded parts of the overlapping welding objects to each other by heat due to electrical resistance and the set pressing force, and to join the welding objects, i) a gun body, and ii) an electrode tip. And a shank for supporting the electrode tip, the fixed electrode being fixed to the gun body, iii) an electrode tip, and a shank for supporting the electrode tip, corresponding to the fixed electrode on the gun body. A movable electrode installed to be reciprocally movable, iii) a housing fixedly installed to the shank of at least one of the fixed electrode and the movable electrode, and iii) selectively movable and rotatable to the shank within the housing. A magnetic field generator as a permanent magnet for applying a magnetic field to a welded portion melted by energization of the fixed electrode and the movable electrode; An actuator installed in the shank corresponding to the field generator and generating an actuation force for selectively moving and rotating the magnetic field generator; and iii) a controller for controlling the actuator according to a set welding condition of the welding object. can do.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체는 상기 액추에이터에 의해 상기 전극 팁과의 작동 거리가 가변될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field generator may be varied in the operating distance with the electrode tip by the actuator.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체는 상기 액추에이터에 의해 회전 속도가 가변될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field generator may have a variable rotation speed by the actuator.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 섕크에 고정되게 설치되는 고정체에 전원을 인가받는 코일이 감긴 전자석과, 상기 전자석에 대응하여 상기 자기장 발생체와 함께 상기 섕크에 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 설치되며, 영구자석들의 집합체로서 상기 자기장 발생체와 결합되는 회전체를 포함할 수 있다.In the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the actuator may include an electromagnet in which a coil is applied to a stationary body fixed to the shank, and the magnetic field generator corresponding to the electromagnet. The shank may be installed to be selectively moved and rotated, and may include a rotating body coupled to the magnetic field generator as a collection of permanent magnets.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체와 상기 회전체 사이에는 자기장 차폐부재가 설치될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, a magnetic field shielding member may be installed between the magnetic field generator and the rotating body.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체 및 액추에이터는 상기 하우징의 내부에서 상기 섕크에 고정되게 끼워진 부싱부재에 설치될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field generator and the actuator may be installed in a bushing member fixed to the shank inside the housing.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 고정체는 고정부재를 통하여 상기 부싱부재에 고정되게 설치될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the fixing body may be fixed to the bushing member through a fixing member.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 자기장 발생체와 회전체는 상호 결합된 상태로, 구름 운동하는 지지부재를 통해 상기 부싱부재에 이동 및 회전 가능하게 설치될 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic field generator and the rotating body may be installed to be rotatable and rotatable to the bushing member through a rolling support member in a coupled state. .
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 전자석의 세기를 가변저항을 통해 조절하며, 상호 결합된 상기 회전체와 자기장 발생체의 위치를 가변 제어할 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the controller may adjust the strength of the electromagnet through a variable resistance, and the variable position of the rotating body and the magnetic field generator coupled to each other.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 전자석으로 인가되는 설정된 주파수의 3상 전원을 통해 상기 전자석의 극성을 변화시키며 상기 회전체를 상기 자기장 발생체와 함께 회전시킬 수 있다.In the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the controller changes the polarity of the electromagnet through a three-phase power source of a set frequency applied to the electromagnet and rotates the rotor together with the magnetic field generator. You can.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 제어기는 가변 주파수를 통해 3상 전원의 주파수를 조절하며, 상기 회전체의 회전 속도를 가변 제어할 수 있다.In addition, in the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the controller may adjust the frequency of the three-phase power source through a variable frequency, and can variably control the rotational speed of the rotating body.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치는, 스틸 소재와 알루미늄 소재를 포함할 수 있다.In addition, the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention may include a steel material and an aluminum material.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치의 제어 방법은, 서로 겹쳐된 용접 대상물의 용접부를 전기저항에 의한 열과 설정된 가압력으로 용융시키며 상기 용접 대상물을 접합하되, 자기장 발생체에서 발생되는 자기장을 상기 용접부에 인가하는 스폿 용접 장치를 이용하는 것으로서, 상기 용접 대상물의 용접 조건에 따라, 액추에이터를 통해 상기 자기장 발생체를 설정된 위치로 이동시키며, 상기 자기장 발생체와 전극 팁과의 거리를 조절하고, 상기 액추에이터를 통해 상기 자기장 발생체를 회전시킬 수 있다.In addition, in the method of controlling a spot welding apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, the welding parts of the welding objects overlapped with each other are melted by heat due to electrical resistance and a set pressing force, and the welding objects are bonded to each other, but the magnetic field generated by the magnetic field generator is connected. By using a spot welding device to be applied to the welding portion, according to the welding conditions of the welding object, by moving the magnetic field generator to a predetermined position through an actuator, adjust the distance between the magnetic field generator and the electrode tip, The magnetic field generator can be rotated through an actuator.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치의 제어 방법은, 상기 전자석의 세기를 가변저항을 통해 조절하며, 상호 결합된 상기 회전체와 자기장 발생체의 위치를 가변할 수 있다.In addition, the method for controlling the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, by adjusting the strength of the electromagnet through a variable resistor, it is possible to vary the position of the rotating body and the magnetic field generator coupled to each other.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치의 제어 방법은, 상기 전자석으로 인가되는 설정된 주파수의 3상 전원을 통해 상기 전자석의 극성을 변화시키며 상기 회전체를 상기 자기장 발생체와 함께 회전시킬 수 있다.In addition, the method for controlling the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, by changing the polarity of the electromagnet through a three-phase power source of a set frequency applied to the electromagnet to rotate the rotor with the magnetic field generator Can be.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치의 제어 방법은, 상기 3상 전원의 주파수를 가변 주파수를 통해 조절하며, 상기 회전체의 회전 속도를 가변할 수 있다.In addition, the method for controlling the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, by adjusting the frequency of the three-phase power source through a variable frequency, it is possible to vary the rotational speed of the rotating body.
본 발명의 실시 예는 고정 전극 팁 및 가동 전극 팁의 가압 및 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장 및 회전 관성을 인가하며 용접부의 너겟을 확장시킴으로써, 용접 대상물의 용접 조건에 따라 용접부에 최적의 용접 너켓을 형성하며 용접 대상물의 용접 품질을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by applying magnetic field and rotational inertia to the molten welded portion by pressurizing and energizing the fixed electrode tip and the movable electrode tip and extending the nugget of the welded portion, an optimum welding knuckle according to the welding conditions of the welded object It can form and improve the welding quality of the welding object.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects that can be obtained or predicted by the embodiments of the present invention will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 자기장 인가유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 자기장 인가유닛의 일부 구성을 분해한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 액추에이터의 변형 예를 도시한 도면이다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a view schematically showing a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a magnetic field applying unit applied to the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a part of a magnetic field applying unit applied to the spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a control method of the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are views illustrating a modified example of the actuator applied to the spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.
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.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those illustrated in the drawings, and the thicknesses are enlarged to clearly express various parts and regions.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of the configurations are divided into first, second, and the like in order to distinguish them in the same relationship, and the description is not necessarily limited to the order in the following description.
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.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, terms, such as "... part", "" means ", etc. described in the specification mean a unit of a comprehensive configuration that performs at least one function or operation.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치(100)는 차체 조립 공정에서 차체에 서로 중첩된 금속판들의 용접 대상물(1)을 스폿 용접하여 차체를 조립하는 공정에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
그러나, 본 발명의 보호범위가 차체를 조립하는 공정에서 차체 패널을 용접하는 것에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 용접 대상물을 용접하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.However, the scope of protection of the present invention is not to be understood as being limited to welding the vehicle body panel in the process of assembling the vehicle body, and the technical idea of the present invention may be applied to welding objects of various kinds and uses.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치(100)는 용접 대상물(1)의 용접부에 대한 양방향에서의 설정된 가압력 및 통전에 따른 저항열에 의해 용접부를 용융시키면서 용접 대상물(1)을 저항 용접할 수 있다.The
이하에서는 상기 스폿 용접 장치(100)를 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 구성요소들을 설명하는데, 상측을 향하는 부분을 상단부, 상부, 상단 및 상면으로 정의하고, 하측을 향하는 부분을 하단부, 하부, 하단 및 하면으로 정의할 수 있다.Hereinafter, the components described below will be described based on the
그러나, 상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 스폿 용접 장치(100) 의 기준 위치 및 용접 대상물(1)의 용접 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시 예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.However, the definition of the direction as described above is a relative meaning, since the direction may vary according to the reference position of the
본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치(100)는 기본적으로, 건 몸체(10), 고정 전극(30) 및 가동 전극(50)을 포함하고 있다.The
상기 건 몸체(10)는 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 설치하기 위한 것으로서, 예를 들면 로봇(미도시)의 다 관절 아암에 고정 브라켓을 통해 장착될 수 있다. 더 나아가, 상기 건 몸체(10)에는 용접 전극(이하에서의 전극 팁)으로 용접 전류를 공급하는 트랜스포머가 설치될 수 있다.The
상기 건 몸체(10)에는 이하에서 더욱 설명될 각각의 구성 요소들을 설치하기 위한 하우징, 플레이트, 블록, 레일, 칼라 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함하고 있다.The
이러한 각종 부속 요소들은 이하에서 더욱 설명될 각각의 구성 요소들을 건 몸체(10)에 설치하기 위한 것으로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 각종 부속 요소들을 건 몸체(10)로 통칭한다.These various accessory elements are to install each of the components to be described in the following to the
상기 고정 전극(30)은 용접 대상물(1)의 하측에서 용접부를 지지하며, 용접 전류를 인가받는 것으로서, 고정 전극 팁(31)과, 그 고정 전극 팁(31)을 지지하는 고정 섕크(33)를 가지며, 건 몸체(10)에 고정되게 설치된다. 상기 고정 섕크(33)는 건 몸체(10)에 고정되며, 고정 전극 팁(31)은 고정 섕크(33)의 단부에 고정된다.The fixed
그리고, 상기 가동 전극(50)은 고정 전극(30)에 대응하여 용접 대상물(1)의 상측에서 용접부를 가압하며, 용접 전류를 인가받는 것으로서, 건 몸체(10)에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 이러한 가동 전극(50)은 가동 전극 팁(51)과, 그 가동 전극 팁(51)을 지지하는 가동 섕크(53)를 포함하고 있다. 상기 가동 섕크(53)는 건 몸체(10)에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 가동 전극 팁(51)은 가동 섕크(53)의 단부에 고정된다.In addition, the
여기서, 상기 가동 전극(50)은 건 몸체(10)에 구비된 구동원으로서의 가압 실린더(도면에 도시되지 않음)에 의해 상하 방향으로 전후진 이동 가능하게 설치될 수 있다. 상기 가압 실린더는 건 몸체(10)에 수직 방향으로 고정되게 설치될 수 있다.Here, the
한편, 본 발명의 실시 예에 적용되는 용접 대상물(1)은 금속 판들로서, 강자성체인 스틸 소재의 판재 및 고상에서 자성을 부여할 수 없는 알루미늄 소재의 판재를 포함할 수 있다.On the other hand, the welding object 1 applied to the embodiment of the present invention may include a metal plate, a plate of steel material which is a ferromagnetic material and a plate of aluminum material that can not impart magnetism in the solid phase.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치(100)는 용접 대상물(1)의 금속판 종류, 금속판 두께, 금속판 겹수 및 용접부의 형상/크기 등의 다양한 용접 조건에 능동적으로 대응하며, 용접 대상물(1)의 용접 품질을 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.The
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치(100)는 고정 전극(30)과 가동 전극(50)의 가압 및 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장을 인가하는 자기장 인가유닛(60)을 포함하고 있다.To this end, the
본 발명의 실시 예에서, 상기 자기장 인가유닛(60)은 고정 전극(30) 및 가동 전극(50) 중의 적어도 하나에 구성되는 바, 고정 섕크(33) 및 가동 섕크(53) 중의 적어도 하나에 구성될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the magnetic
예를 들면, 상기 자기장 인가유닛(60)은 고정 전극(30)의 고정 섕크(33)에만 구성될 수 있고, 가동 전극(50)의 가동 섕크(53)에만 구성될 수도 있으며, 고정 섕크(33) 및 가동 섕크(53)에 각각 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 도면 및 하기에서와 같이, 자기장 인가유닛(60)이 고정 섕크(33) 및 가동 섕크(53)에 각각 구성되는 예를 설명하기로 한다.For example, the magnetic
상기에서와 같은 자기장 인가유닛(60)은 고정 섕크(33) 및 가동 섕크(53)에 동일한 구성으로서 각각 설치되는 바, 이하에서는 어느 하나의 섕크(33 또는 53)에 구성되는 자기장 인가유닛(60)의 구성만을 상세하게 설명하기로 한다.The magnetic
더 나아가, 도면 및 이하에서는 상기 어느 하나의 섕크(33 또는 53)에 대한 도면 부호를 편의 상 "S"로 부여하며, 어느 하나의 섕크(33 또는 53)에 대응하는 전극 팁(31 또는 51)에 대한 도면 부호를 편의 상 "T"로 부여한다.Furthermore, in the drawings and hereinafter, reference numerals for any one of the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 자기장 인가유닛을 개략적으로 도시한 단면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 자기장 인가유닛의 일부 구성을 분해한 사시도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a magnetic field applying unit applied to a spot welding device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a part of a magnetic field applying unit applied to a spot welding device according to an embodiment of the present invention It is the exploded perspective view of a structure.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 자기장 인가유닛(60)은 하우징(61), 자기장 발생체(63) 및 액추에이터(71)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.1 to 3, the magnetic
상기에서와 같은 구성들을 설명하기에 앞서, 위에서 언급한 바 있는 섕크(S)에는 부싱부재(65)가 고정되게 끼워진다. 상기 부싱부재(65)는 이하에서 더욱 설명될 각종 구성 요소들을 장착하기 위한 것으로, 원통 형상으로 구비된다.Prior to explaining the configurations as described above, the
본 발명의 실시 예에서, 상기 하우징(61)은 섕크(S)의 부싱부재(65)가 관통하는 구멍을 상단 및 하단에 형성하며 그 부싱부재(65)에 고정되게 설치된다. 즉, 상기 하우징(61)은 내부에 설정된 공간을 형성하며, 상단 및 하단의 구멍을 관통하는 부싱부재(65)에 고정되게 설치된다. 이러한 하우징(61)은 자기장에 영향을 끼치지 않는 소재, 예를 들면 합성수지 소재로 구비될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에서, 상기 자기장 발생체(63)는 고정 전극(30)과 가동 전극(50)의 가압 및 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장을 인가하는 것으로서, 상기한 부싱부재(65)에 설치된다. 상기 자기장 발생체(63)는 본 발명의 실시 예에서 영구자석을 포함할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
이러한 자기장 발생체(63)는 뒤에서 더욱 설명될 액추에이터(71)에 의해 부싱부재(65)에 대하여 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 구비된다. 여기서, 상기 자기장 발생체(63)는 액추에이터(71)에 의해 부싱부재(65)의 축 방향(도면에서의 상하 방향)을 따라 이동만 가능하게 설치될 수 있다. 또한, 상기 자기장 발생체(63)는 액추에이터(71)에 의해 부싱부재(65)의 외주 방향을 따라 회전만 가능하게 설치될 수도 있다. 더 나아가, 상기 자기장 발생체(63)는 액추에이터(71)에 의해 부싱부재(65)에 이동 및 회전 가능하게 설치될 수도 있다.The
본 발명의 실시 예에서, 상기 액추에이터(71)는 자기장 발생체(63)를 부싱부재(65)에 대하여 선택적으로 이동 및 회전시키기 위한 작동력을 발생시키는 것으로서, 자기장 발생체(63)에 대응하여 섕크(S)의 부싱부재(65)에 설치된다.In the embodiment of the present invention, the
이러한 액추에이터(71)는 전자석(73)과 회전체(81)를 포함하고 있다. 상기 전자석(73)은 전원을 인가받아 자력을 발생시키는 것으로서, 섕크(S)의 부싱부재(65)에 고정되게 설치된다.The
상기 전자석(73)은 부싱부재(65)에 고정되게 설치되는 고정체(75)와, 그 고정체(75)에 감기며 전원을 인가받는 코일(77)을 포함한다. 상기 고정체(75)는 강자성체로 구비되는 바, 예를 들면 전기 강판들이 적층된 강판 몸체로 구비될 수 있다.The
여기서, 상기 전자석(73)의 세기는 전원(전류)의 인가량에 따라 결정될 수 있다. 그리고, 상기 고정체(75)는 링 형태의 고정부재(79)를 통하여 부싱부재(65)에 고정되게 설치될 수 있다.In this case, the strength of the
상기한 코일(77)은 단상이 인출된 코일을 포함할 수 있고, 3상(U,V,W)이 인출된 코일을 포함할 수도 있으며, 단상 전원 또는 3상 전원을 인가 받을 수 있다.The
상기 회전체(81)는 전자석(73)에 대응하여 자기장 발생체(63)와 함께 섕크(S)의 부싱부재(65)에 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 설치되며, 자기장 발생체(63)와 결합된다. 이러한 회전체(81)는 서로 다른 극성을 갖는 영구자석들의 집합체로 구비된다.The rotating
상기에서와 같은 회전체(81)와 자기장 발생체(63)는 이들 각각에서 발생하는 자기장을 차폐하기 위한 자기장 차폐부재(83)가 설치되는 바, 상기 자기장 차폐부재(83)는 자기장 차폐 필름을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 회전체(81)와 자기장 발생체(63)는 자기장 차폐부재(83)를 사이에 두고 본딩재와 같은 본딩 수단을 통해 상호 결합된다.As described above, the
더 나아가, 상기한 자기장 발생체(63)와 회전체(81)는 본딩 수단에 의해 상호 결합(본딩)된 상태로, 섕크(S)의 부싱부재(65)에 대하여 선택적으로 섕크(S)의 축 방향을 따라 이동되며, 섕크(S)의 외주 방향으로 회전될 수 있다.Furthermore, the
이에 상기 자기장 발생체(63)와 회전체(81)는 지지부재(87)를 통해 부싱부재(65)에 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 설치된다. 상기 지지부재(87)는 부싱부재(65)의 외주 면에 대하여 구름 운동하는 볼들과, 그 볼들을 지지하면서 자기장 발생체(63)와 회전체(81)를 고정하는 지지 바디를 포함하고 있다.Accordingly, the magnetic
따라서, 상기 자기장 발생체(63)와 회전체(81)는 지지 바디에 고정되면서 부싱부재(65)의 외주 면과 구름 접촉하는 볼들에 의하여 그 지지 바디와 함께 섕크(S)의 축 방향을 따라 이동될 수 있고, 섕크(S)의 외주 방향으로 회전될 수 있다.Accordingly, the magnetic
한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같은 액추에이터(71)에 의해 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 축 방향을 따라 왕복 이동시키게 되는 바, 그 자기장 발생체(63)와 전극 팁(T)과의 작동 거리를 가변 조절할 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같은 액추에이터(71)에 의해 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 외주 방향으로 회전시키게 되는 바, 그 자기장 발생체(63)의 회전 속도를 가변 조절할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
이에, 본 발명의 실시 예는 위에서 언급한 바 있는 용접 대상물(1)의 용접 조건에 따라 액추에이터(71)를 제어하는 제어기(90)를 포함하고 있다.Thus, the embodiment of the present invention includes a controller 90 for controlling the
상기 제어기(90)는 전자석(73)의 세기를 가변저항(91)을 통해 조절하며, 상호 결합된 회전체(81)와 자기장 발생체(63)의 위치를 가변 제어할 수 있다. 그리고 상기 제어기(90)는 전자석(73)으로 인가되는 설정된 주파수의 3상 전원을 통해 그 전자석(73)의 극성을 변화시키며 회전체(81)를 자기장 발생체(63)와 함께 회전시킬 수 있다. 더 나아가, 상기 제어기(90)는 가변 주파수(93)를 통해 3상 전원의 주파수를 조절하며, 자기장 발생체(63)와 상호 결합된 회전체(81)의 회전 속도를 가변 제어할 수 있다.The controller 90 may adjust the strength of the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치(100)의 작동 및 제어 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation and control method of the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a control method of the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
앞서 개시한 도면들 및 도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 로봇(미도시)을 통해 건 몸체(10)를 용접 대상물(1) 측으로 이동시킨 상태에서, 고정 전극(30)의 고정 전극 팁(31)을 통해 용접 대상물(1)의 용접부를 지지한다. 이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 구동원의 전진 작동으로 가동 전극(50)을 용접 대상물(1)의 용접부 측으로 이동시킨다(S11).Referring to the above-described drawings and FIG. 4, first, in the embodiment of the present invention, the fixed
이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 용접 대상물(1)의 기 설정된 용접 조건(예를 들면, 용접 대상물(1)의 금속판 종류, 금속판 두께, 금속판 겹수 및 용접부의 형상/크기 등)에 따라 전자석(73)의 세기를 가변저항(91)을 통해 조절하며, 상호 결합된 회전체(81)와 자기장 발생체(63)의 위치를 조절한다(S12).In this process, in the embodiment of the present invention, the electromagnet according to the preset welding conditions of the welding object 1 (for example, the type of metal plate of the welding object 1, the thickness of the metal plate, the number of layers of the metal plate, and the shape / size of the welding part) The intensity of 73 is adjusted through the
상기 과정에서는 전자석(73)의 코일(77)로 인가되는 전원의 전류를 가변저항(91)을 통해 조절하게 되면, 전자석(73)의 세기가 조절되면서 상호 결합된 회전체(81)와 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 축 방향을 따라 이동시키며, 자기장 발생체(63)와 전극 팁(T) 간 작동 거리를 가변 조절할 수 있다.In the above process, when the current of the power applied to the
한편, 상기와 같이 고정 전극(30)의 고정 전극 팁(31)을 통해 용접 대상물(1) 하면의 용접부를 지지한 상태에서, 가동 전극(50)을 용접 대상물(1)의 용접부 측으로 이동시키게 되면, 그 가동 전극(50)의 가동 전극 팁(51)은 용접 대상물(1)의 용접부를 가압하게 된다.On the other hand, when the
그리고 나서, 상기 고정 전극 팁(31) 및 가동 전극 팁(51)에 용접 전류를 인가하게 되면, 설정된 가압력 및 통전에 따른 저항열에 의해 용접부를 용융시키면서 용접 대상물(1)을 저항 용접할 수 있다(S13).Then, when a welding current is applied to the fixed
상기와 같이 용접 대상물(1)의 용접부를 용접하는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 고정 전극 팁(31) 및 가동 전극 팁(51)의 가압 및 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장 발생체(63)에서 발생되는 자기장을 인가한다(S14).In the process of welding the welded portion of the welding target 1 as described above, in the embodiment of the present invention, the
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 자기장 발생체(63)에서 발생되는 자기장을 용융된 용접부에 인가함으로써, 용접부에 작용하는 로렌츠 힘(Lorenz force)의 방향을 제어하며, 용접 대상물(1)의 설정된 용접 조건에 따라 최적의 용접 너겟을 확보할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, by applying the magnetic field generated by the
이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 전자석(73)으로 인가되는 설정된 주파수의 3상 전원을 통해 그 전자석(73)의 극성을 변화시키며 회전체(81)를 자기장 발생체(63)와 함께 회전시킨다(S15).In this process, in the embodiment of the present invention, the polarization of the
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 용접 대상물(1)의 기 설정된 용접 조건에 따라 가변 주파수(93)를 통해 3상 전원의 주파수를 조절하며, 자기장 발생체(63)와 상호 결합된 회전체(81)의 회전 속도를 조절할 수 있다(S16).Furthermore, in the embodiment of the present invention, the frequency of the three-phase power source is adjusted through the
그러면, 본 발명의 실시 예에서는 자기장 발생체(63)의 자기장에 의해 생성된 원주 방향의 로렌츠 힘과 함께 자기장 발생체(63)를 회전시킴으로써, 용융된 용접부에 회전 관성을 부여할 수 있다.Then, in the embodiment of the present invention, by rotating the
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 고정 전극 팁(31) 및 가동 전극 팁(51)의 가압 및 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장 및 회전 관성을 인가하며 용접부의 너겟을 확장시킴으로써, 용접 대상물(1)의 용접 조건에 따라 용접부에 최적의 용접 너켓을 형성하며 용접 대상물(1)의 용접 품질을 향상시킬 수 있다.Thus, in the embodiment of the present invention by applying the magnetic field and rotational inertia to the molten welding portion by the pressurization and energization of the fixed
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 본래 물성이 강자성체인 스틸 소재의 용접 대상물(1)뿐만 아니라, 고상에서 자성을 부여할 수 없는 알루미늄 소재의 용접 대상물(1)도 스폿 용접할 수 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, not only the welding object 1 of the steel material, which is inherently a ferromagnetic material, but also the welding object 1 of the aluminum material, which cannot impart magnetism in the solid phase, may be spot welded.
상기와 같이 알루미늄 소재의 용접 대상물(1)을 스폿 용접할 수 있는 이유는 알루미늄 소재는 용융상태에서 외부 자기장에 의해 자화되는 특성을 가지기 때문이다.The reason for spot welding the welding target object 1 of aluminum material as described above is that the aluminum material has a property of being magnetized by an external magnetic field in a molten state.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 액추에이터의 변형 예를 도시한 도면이다.5A and 5B are views illustrating a modified example of the actuator applied to the spot welding apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 액추에이터(171)의 일 변형 예는 전자석(73)과 회전체(81)를 통하여 자기장 발생체(63)를 회전시킴과 아울러, 공압을 통해 회전체(81)와 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 축 방향으로 왕복 이동시키는 공압 유니트(201)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5A, one modified example of the
본 변형 예에서는 상기 전자석(73)의 세기를 조절하며 회전체(81)와 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 축 방향으로 왕복 이동시키는 것이 아니라, 공압 유니트(201)에서 제공되는 공압을 통하여 회전체(81)와 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 축 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.In this modified example, the pneumatic unit provided in the
이러한 공압 유니트(201)는 공압의 공급 및 배출을 통하여 이동체에 전후진 작동력을 제공하는 공지 기술의 공압 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the
도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 액추에이터(171)의 다른 변형 예는 전자석(73)과 회전체(81)를 통하여 자기장 발생체(63)를 회전시킴과 아울러, 서보 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 회전체(81)와 자기장 발생체(63)를 섕크(S)의 축 방향으로 왕복 이동시키는 이동 유니트(202)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5B, another modified example of the
이러한 이동 유니트(202)는 서보 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며, 이동체에 전후진 작동력을 제공하는 공지 기술의 리니어 이동 장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
1: 용접 대상물 10: 건 몸체
30: 고정 전극 31: 고정 전극 팁
33: 고정 섕크 50: 가동 전극
51: 가동 전극 팁 53: 가동 섕크
60: 자기장 인가유닛 61: 하우징
63: 자기장 발생체 65: 부싱부재
71, 171: 액추에이터 73: 전자석
75: 고정체 77: 코일
79: 고정부재 81: 회전체
83: 자기장 차폐부재 87: 지지부재
90: 제어기 91: 가변 저항
93: 가변 주파수 S: 섕크
T: 전극 팁 100: 스폿 용접 장치
201: 공압 유니트 202: 이동 유니트1: welding target 10: gun body
30: fixed electrode 31: fixed electrode tip
33: fixed shank 50: movable electrode
51: movable electrode tip 53: movable shank
60: magnetic field applying unit 61: housing
63: magnetic field generator 65: bushing member
71, 171: actuator 73: electromagnet
75: stationary 77: coil
79: fixing member 81: rotating body
83: magnetic field shield member 87: support member
90: controller 91: variable resistor
93: variable frequency S: shank
T: electrode tip 100: spot welding device
201: Pneumatic unit 202: Mobile unit
Claims (20)
건 몸체;
상기 건 몸체에 고정되게 설치되며, 상기 용접부를 지지하는 고정 전극;
상기 고정 전극에 대응하여 상기 건 몸체에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 용접부를 가압하는 가동 전극; 및
상기 고정 전극 및 가동 전극 중의 적어도 하나에 설치되며, 상기 고정 전극 과 가동 전극의 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장을 인가하는 자기장 인가유닛;
을 포함하는 스폿 용접 장치.A spot welding apparatus for joining the welding targets by melting welding parts of the welding targets overlapped with each other by heat due to electrical resistance and a set pressing force,
Gun body;
A fixed electrode installed to be fixed to the gun body and supporting the welding part;
A movable electrode installed on the gun body so as to reciprocate in correspondence with the fixed electrode, and pressurizing the welding part; And
A magnetic field applying unit installed on at least one of the fixed electrode and the movable electrode, the magnetic field applying unit applying a magnetic field to the welded part by energization of the fixed electrode and the movable electrode;
Spot welding apparatus comprising a.
상기 고정 전극은 고정 전극 팁과, 상기 고정 전극 팁을 지지하는 고정 섕크를 포함하고,
상기 가동 전극은 가동 전극 팁과, 상기 가동 전극 팁을 지지하는 가동 섕크를 포함하며,
상기 자기장 인가유닛은 상기 고정 섕크 및 가동 섕크 중의 적어도 하나에 설치되는 영구자석으로서의 자기장 발생체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.According to claim 1,
The fixed electrode includes a fixed electrode tip and a fixed shank for supporting the fixed electrode tip,
The movable electrode includes a movable electrode tip and a movable shank for supporting the movable electrode tip,
And the magnetic field applying unit includes a magnetic field generator as a permanent magnet installed on at least one of the fixed shank and the movable shank.
상기 자기장 발생체는 액추에이터에 의해 섕크 축 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 2,
And the magnetic field generator is installed to be movable along the shank axis direction by an actuator.
상기 자기장 발생체는 액추에이터에 의해 섕크 외주 방향을 따라 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method according to claim 2 or 3,
The magnetic field generator is a spot welding device, characterized in that rotatably installed along the shank outer circumferential direction by an actuator.
건 몸체;
전극 팁과, 상기 전극 팁을 지지하는 섕크를 가지며, 상기 건 몸체에 고정되게 설치되는 고정 전극;
전극 팁과, 상기 전극 팁을 지지하는 섕크를 가지며, 상기 고정 전극에 대응하여 상기 건 몸체에 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동 전극;
상기 고정 전극 및 가동 전극 중 적어도 하나의 상기 섕크에 고정되게 설치되는 하우징;
상기 하우징 내에서 상기 섕크에 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 구비되며, 상기 고정 전극 과 가동 전극의 통전에 의해 용융된 용접부에 자기장을 인가하는 영구자석으로서의 자기장 발생체;
상기 자기장 발생체에 대응하여 상기 섕크에 설치되며, 상기 자기장 발생체를 선택적으로 이동 및 회전시키기 위한 작동력을 발생시키는 액추에이터; 및
상기 용접 대상물의 설정된 용접 조건에 따라 상기 액추에이터를 제어하는 제어기;
를 포함하는 스폿 용접 장치.A spot welding apparatus for joining the welding object by melting the welded parts of the welding object overlapped with each other by heat due to electrical resistance and the set pressing force,
Gun body;
A fixed electrode having an electrode tip and a shank for supporting the electrode tip, the fixed electrode being fixed to the gun body;
A movable electrode having an electrode tip and a shank for supporting the electrode tip, the movable electrode being reciprocally installed in the gun body in correspondence with the fixed electrode;
A housing fixed to the shank of at least one of the fixed electrode and the movable electrode;
A magnetic field generator as a permanent magnet provided in the housing so as to be selectively moved and rotatable, and applying a magnetic field to a welded portion melted by energization of the fixed electrode and the movable electrode;
An actuator installed on the shank corresponding to the magnetic field generator and generating an actuation force for selectively moving and rotating the magnetic field generator; And
A controller for controlling the actuator according to a set welding condition of the welding object;
Spot welding apparatus comprising a.
상기 자기장 발생체는,
상기 액추에이터에 의해 상기 전극 팁과의 작동 거리가 가변되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 5,
The magnetic field generator,
Spot welding device, characterized in that the operating distance with the electrode tip is variable by the actuator.
상기 자기장 발생체는,
상기 액추에이터에 의해 회전 속도가 가변되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method according to claim 5 or 6,
The magnetic field generator,
Spot welding device, characterized in that the rotational speed is variable by the actuator.
상기 액추에이터는,
상기 섕크에 고정되게 설치되는 고정체에 전원을 인가받는 코일이 감긴 전자석과,
상기 전자석에 대응하여 상기 자기장 발생체와 함께 상기 섕크에 선택적으로 이동 및 회전 가능하게 설치되며, 영구자석들의 집합체로서 상기 자기장 발생체와 결합되는 회전체
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 5,
The actuator is,
An electromagnet wound with a coil applied with power to a fixture fixedly mounted to the shank;
Rotating body that is installed to move and rotate selectively to the shank with the magnetic field generating body corresponding to the electromagnet, and is coupled to the magnetic field generating body as a collection of permanent magnets
Spot welding apparatus comprising a.
상기 자기장 발생체와 상기 회전체 사이에는 자기장 차폐부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 8,
Spot welding apparatus, characterized in that the magnetic field shielding member is installed between the magnetic field generator and the rotating body.
상기 자기장 발생체 및 액추에이터는,
상기 하우징의 내부에서 상기 섕크에 고정되게 끼워진 부싱부재에 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 8,
The magnetic field generator and the actuator,
Spot welding apparatus, characterized in that installed in the bushing member fixed to the shank inside the housing.
상기 고정체는 고정부재를 통하여 상기 부싱부재에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 10,
Spot fixing device, characterized in that the fixing body is fixed to the bushing member through a fixing member.
상기 자기장 발생체와 회전체는 상호 결합된 상태로, 구름 운동하는 지지부재를 통해 상기 부싱부재에 이동 및 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 10,
The magnetic field generator and the rotating body are coupled to each other, the spot welding device, characterized in that installed in the bushing member to be movable and rotatable through a rolling member supporting the movement.
상기 제어기는,
상기 전자석의 세기를 가변저항을 통해 조절하며, 상호 결합된 상기 회전체와 자기장 발생체의 위치를 가변 제어하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 8,
The controller,
Spot intensity control device characterized in that for controlling the intensity of the electromagnet through a variable resistance, and the variable position of the rotating body and the magnetic field generator coupled to each other.
상기 제어기는,
상기 전자석으로 인가되는 설정된 주파수의 3상 전원을 통해 상기 전자석의 극성을 변화시키며 상기 회전체를 상기 자기장 발생체와 함께 회전시키는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method according to claim 8 or 13,
The controller,
Spot welding device, characterized in that for rotating the rotating body with the magnetic field generator while changing the polarity of the electromagnet through a three-phase power source of the set frequency applied to the electromagnet.
상기 제어기는 가변 주파수를 통해 3상 전원의 주파수를 조절하며, 상기 회전체의 회전 속도를 가변 제어하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method of claim 14,
The controller adjusts the frequency of the three-phase power source through a variable frequency, spot welding apparatus, characterized in that for controlling the rotational speed of the rotating body.
상기 스폿 용접 장치는 스틸 소재와 알루미늄 소재를 포함하는 용접 대상물을 스폿 용접하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.The method according to claim 1 or 5,
The spot welding device is a spot welding device, characterized in that for spot welding the welding object comprising a steel material and aluminum material.
상기 용접 대상물의 용접 조건에 따라, 액추에이터를 통해 상기 자기장 발생체를 설정된 위치로 이동시키며, 상기 자기장 발생체와 전극 팁과의 거리를 조절하고, 상기 액추에이터를 통해 상기 자기장 발생체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치의 제어 방법.A method of controlling a spot welding apparatus in which welding parts of welding objects overlapped with each other are melted by heat due to electrical resistance and a set pressing force, and the welding objects are bonded to each other, and a magnetic field generated from a magnetic field generator is applied to the welding part.
According to the welding conditions of the welding object, the magnetic field generator is moved to a predetermined position through an actuator, the distance between the magnetic field generator and the electrode tip is adjusted, and the magnetic field generator is rotated through the actuator. The control method of the spot welding apparatus.
상기 전자석의 세기를 가변저항을 통해 조절하며, 상호 결합된 상기 회전체와 자기장 발생체의 위치를 가변하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치의 제어 방법.The method of claim 17,
And controlling the intensity of the electromagnet through a variable resistor, and varying positions of the rotating body and the magnetic field generator coupled to each other.
상기 전자석으로 인가되는 설정된 주파수의 3상 전원을 통해 상기 전자석의 극성을 변화시키며 상기 회전체를 상기 자기장 발생체와 함께 회전시키는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치의 제어 방법.The method of claim 18,
And rotating the rotor together with the magnetic field generator while changing the polarity of the electromagnet through a three-phase power source of a predetermined frequency applied to the electromagnet.
상기 3상 전원의 주파수를 가변 주파수를 통해 조절하며, 상기 회전체의 회전 속도를 가변하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치의 제어 방법.The method of claim 19,
And controlling the frequency of the three-phase power source through a variable frequency and varying the rotational speed of the rotor.
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KR200236719Y1 (en) * | 2001-04-04 | 2001-10-10 | 현대중공업 주식회사 | Gantry type spot welding gun |
JP4541963B2 (en) * | 2005-04-27 | 2010-09-08 | ナグシステム株式会社 | Precision resistance welding equipment |
CN102267002A (en) * | 2011-07-25 | 2011-12-07 | 上海交通大学 | Magnetic control resistance spot-welding method and device |
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