KR20220156394A - 스포트 용접 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스포트 용접 장치에 관한 것으로, 본 발명의 스포트 용접 장치는, 적어도 하나의 하부 전극을 갖는 제1 전극부; 상기 제1 전극부로부터 상측으로 이격되고, 복수의 상부 전극들을 갖는 제2 전극부; 상기 제2 전극부를 상하 방향으로 이동시키는 전극 승강부; 및 상기 하부 전극과 상기 상부 전극들에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 상기 제2 전극부는, 상기 전극 승강부 상에 회동 가능하게 설치되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 회전 중심 상에 설치되고, 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 전원 연결부를 포함하되, 상기 상부 전극들 각각은, 상기 몸체부의 둘레를 따라 배열되고, 상기 몸체부의 회동을 통해 상기 전원 연결부와 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

스포트 용접 장치{A spot welding apparatus}
본 발명은 스포트 용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손상된 상부 전극 및 하부 전극의 교체가 쉬운 스포트 용접 장치에 관한 것이다.
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. 이 중에서 용융 용접법은 스포트 용접법을 예로 들 수 있는데, 특히 차체 공장의 조립 라인에서는 패널과 같은 여러 개의 파트 부품들을 스포트 용접법을 통해 접합하게 된다. 스포트 용접법은 서로 중첩된 용접 대상물의 용접 부위를 전기저항에 의한 열과 설정된 가압력으로 용융시키며 용접 대상물을 용접하는 방법이다.
이러한 스포트 용접을 위해서는 스포트 용접 장치가 적용되는데, 그 스포트 용접 장치는 기본적으로 용접 건의 건 몸체에 설치되는 고정 전극과 가동 전극을 포함하고 있다. 스포트 용접 장치는 가동 전극을 액추에이터를 통해 가동시킴으로써 고정 전극에 지지된 용접 대상물을 가압하고, 고정 전극과 가동 전극에 용접 전류를 인가하여 전기적인 저항으로써 용접 대상물을 스포트 용접하게 된다.
하지만, 지속적으로 스포트 용접을 진행하면 고정 전극과 가동 전극에 손상이 발생할 수 있다. 고정 전극과 가동 전극에 손상이 발생하는 경우, 스포트 용접 장치의 구동을 멈춘 후에 고정 전극과 가동 전극을 교체해야하기에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
한국특허공개공보 제10-2019-0139387호(2019.12.18.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 용접 중에 손상된 상부 전극과 하부 전극의 교체를 쉽게 할 수 있는 스포트 용접 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 손상된 상부 전극과 하부 전극의 교체를 쉽게 하여 용접 생산성을 향상시킬 수 있는 스포트 용접 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 용접 대상물, 상부 전극 및/또는 하부 전극 상의 이물질을 제거하여 용접 성능을 향상시키는 스포트 용접 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상부 전극이 용접 대상물을 가압하는 위치 부근에 작업자의 손이 위치하는지를 판단하여 용접 중에 발생하는 인명사고를 방지할 수 있는 스포트 용접 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 스포트 용접 장치는, 적어도 하나의 하부 전극을 갖는 제1 전극부; 상기 제1 전극부로부터 상측으로 이격되고, 복수의 상부 전극들을 갖는 제2 전극부; 상기 제2 전극부를 상하 방향으로 이동시키는 전극 승강부; 및 상기 하부 전극과 상기 상부 전극들에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고, 상기 제2 전극부는, 상기 전극 승강부 상에 회동 가능하게 설치되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 회전 중심 상에 설치되고, 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 전원 연결부를 포함하되, 상기 상부 전극들 각각은, 상기 몸체부의 둘레를 따라 배열되고, 상기 몸체부의 회동을 통해 상기 전원 연결부와 전기적으로 연결될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명은 용접 중에 손상된 상부 전극과 하부 전극의 교체를 쉽게 할 수 있다. 또한, 본 발명은 손상된 상부 전극과 하부 전극의 교체를 쉽게 하여 용접 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 용접 대상물, 상부 전극 및/또는 하부 전극 상의 이물질을 제거하여 용접 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상부 전극이 용접 대상물을 가압하는 위치 부근에 작업자의 손이 위치하는지를 판단하여 용접 중에 발생하는 인명사고를 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스포트 용접 장치를 나타낸 개략도들이다.
도 3은 도 1의 스포트 용접 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 도 1의 지지 부재와 제2 전극부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 1의 제1 전극부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 5의 A영역을 확대한 확대도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스포트 용접 장치의 구동 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 개념 및 이에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스포트 용접 장치를 나타낸 개략도들이다. 도 3은 도 1의 스포트 용접 장치를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 4는 도 1의 지지 부재와 제2 전극부를 설명하기 위한 평면도이다. 도 5는 도 1의 제1 전극부를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은 도 5의 A영역을 확대한 확대도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스포트 용접 장치(10)는 용접 대상물들을 서로 용접시킬 수 있다. 실시 예에서, 용접 대상물은 알루미늄 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 스포트 용접 장치(10)는 제1 전극부(200), 제2 전극부(300), 전원 공급부(500), 지지 부재(100), 전극 승강부(400)를 포함할 수 있다. 스포트 용접 장치(10)는 영상 획득부(600), 제어부(550), 세정부(700), 및 출력부(750)를 더 포함할 수 있다.
지지 부재(100)는 제1 전극부(200)와 제2 전극부(300) 사이에 위치될 수 있다. 실시 예에서, 지지 부재(100)는 제1 전극부(200)의 하측에 위치되고, 제2 전극부(300)의 상측에 위치될 수 있다. 지지 부재(100)는 용접할 용접 대상물을 지지할 수 있다. 또한, 지지 부재(100)는 그를 관통하는 관통 홀(150)을 포함할 수 있다. 관통 홀(150)은 하부 전극들(210) 중 어느 하나와 중첩될 수 있다. 또한, 관통 홀(150)은 상부 전극들(310) 중 적어도 어느 하나와 중첩될 수 있다.
지지 부재(100)는 상면(110)과 하면이 평평한 면일 수 있다. 이에 따라, 지지 부재(100) 상에 위치되는 용접 대상물들이 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 실시 예에서, 지지 부재(100)는 가이드 홈(130)을 포함할 수 있다. 가이드 홈(130)은 지지 부재(100)의 하면으로부터 상면(110)을 향해 함몰 형성될 수 있다. 가이드 홈(130)은 관통 홀(150)과 연결될 수 있다. 관통 홀(150)을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다. 가이드 홈(130)은 관통 홀(150)을 향해 갈수록 깊이가 커질 수 있다. 가이드 홈(130)의 깊이는 지지 부재(100)의 하면에서 상면(110)으로 함몰된 거리일 수 있다. 가이드 홈(130)은 평면적 관점에서 호 형상으로 이루어질 수 있다.
지지 부재(100)는 스토퍼 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 스토퍼 부재는 지지 부재(100)의 상면(110)으로부터 상측을 향해 돌출될 수 있다. 스토퍼 부재는 지지 부재(100) 상에서 이동할 수 있다. 이에 따라, 스토퍼 부재는 지지 부재(100) 상에 놓은 용접 대상물의 경계에 위치되도록 이동하여, 용접 대상물이 움직이지 않도록 고정할 수 있다. 실시 예에서, 지지 부재(100)는 철 재질을 포함할 수 있고, 스토퍼 부재는 자석 재질을 포함할 수 있다.
제1 전극부(200)는 하부 전극(210), 베이스 플레이트, 및 회동부를 포함할 수 있다. 베이스 플레이트는 지지 부재(100)의 하측에 위치될 수 있다. 베이스 플레이트는 지지 부재(100)와 이격될 수 있다. 베이스 플레이트는 지지 부재(100)와 경사지게 배치될 수 있다. 실시 예에서, 베이스 플레이트는 지지 부재(100)와 마주보는 상측면이 경사면일 수 있다. 베이스 플레이트는 평면적 관점에서 원형 플레이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하부 전극(210)은 베이스 플레이트 상에 설치될 수 있다. 이에 따라, 베이스 플레이트는 하부 전극(210)을 지지할 수 있다. 하부 전극(210)은 베이스 플레이트의 상측면 상에 설치될 수 있다. 하부 전극(210)은 전원 공급부(500)로부터 전원을 인가받을 수 있다.
하부 전극(210)은 하나 이상일 수 있다. 실시 예에서, 하부 전극(210)은 복수개 제공될 수 있다. 복수의 하부 전극들(210)은 베이스 플레이트의 둘레를 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다.
하부 전극(210)은 하부 전극 로드(213)와 하부 전극 팁(211)을 포함할 수 있다. 하부 전극 로드(213)는 상하 방향으로 길게 형성된 로드 형상으로 이루어질 수 있다. 하부 전극 로드(213)는 하단이 베이스 플레이트 상에 설치될 수 있다. 하부 전극 팁(211)은 하부 전극 로드(213)의 상단에 설치될 수 있다. 하부 전극 팁(211)은 지지 부재(100) 상에 위치된 용접 대상물과 접할 수 있다. 이에 따라, 하부 전극 팁(211)은 용접 대상물을 가압 지지할 수 있다.
회동부는 베이스 플레이트를 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 베이스 플레이트는 회동부에 의해 회동될 수 있다. 베이스 플레이트가 회동됨으로써, 하부 전극들(210) 각각은 후술할 지지 부재(100)의 관통 홀(150)과 중첩되게 위치될 수 있다.
실시 예에서, 베이스 플레이트는 경사 플레이트로 제공될 수 있다. 이에 따라, 베이스 플레이트의 회전을 통해 하부 전극(210)이 관통 홀(150)을 향해 이동할 때, 지지 부재(100)의 하면과 부딪칠 수 있다. 하지만, 하부 전극(210)이 가이드 홈(130) 내로 삽입되면서 이동함으로써, 하부 전극(210)은 지지 부재(100)의 충돌 또는 간섭 없이 관통 홀(150) 내에 위치될 수 있다.
하부 전극 팁(211)은 용접 대상물을 가압 지지함으로써, 용접 중에 손상 또는 마모 등이 발생하여 용접 성능을 저하시킬 수 있다. 하부 전극 팁(211)이 손상될 때마다 스포트 용접 장치(10)의 작동을 멈추고, 하부 전극 팁(211)을 교체하는 경우에는 용접 생산성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 베이스 플레이트에 복수의 하부 전극들(210)을 설치하고, 용접 중에 하부 전극(210)이 손상되는 경우에는 베이스 플레이트를 회전시켜 다른 하부 전극(210)을 관통 홀(150) 내에 위치시켜서 용접 생산성을 향상시킬 수 있다.
제2 전극부(300)는 제1 전극부(200)로부터 상측으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 지지 부재(100)는 제1 전극부(200)와 제2 전극부(300) 사이에 위치될 수 있다. 제2 전극부(300)는 전극 승강부(400) 상에 설치될 수 있다. 제2 전극부(300)는 몸체부(320), 복수의 상부 전극들(310), 전원 연결부(330) 및 링부(350)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 전극부(300)는 힌지 축을 더 포함할 수 있다.
몸체부(320)는 전극 승강부(400) 상에 회동 가능하게 설치될 수 있다. 실시 예에서, 몸체부(320)는 원기둥 형상으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몸체부(320)는 서로 대향된 제1 면과 제2 면을 포함할 수 있다. 제2 면은 전극 승강부(400)를 바라보는 면일 수 있다. 제1 면은 제2 면의 반대 면일 수 있다. 실시 예에서, 제1 면과 제2 면은 평면적 관점에서 원형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
몸체부(320)는 전원 연결부(330)가 삽입되는 제1 삽입 홀(321)을 포함할 수 있다. 제1 삽입 홀(321)은 몸체부(320)의 제1 면으로부터 제2 면을 향해 연장될 수 있다. 제1 삽입 홀(321)은 몸체부(320)의 힌지 축과 동일 선상에 위치될 수 있다. 실시 예에서, 제1 삽입 홀(321)은 몸체부(320)의 회전 중심 상에 위치될 수 있다.
몸체부(320)는 몸체부(320)의 둘레를 따라 배열되는 복수의 제2 삽입 홀들(322)을 포함할 수 있다. 제2 삽입 홀들(322)은 몸체부(320)의 둘레면으로부터 제1 삽입 홀(321)을 향해 연장될 수 있다. 몸체부(320)의 둘레면은 제1 면과 제2 면 사이에 면으로써, 제1 면과 제2 면을 연결하는 면일 수 있다.
제2 삽입 홀들(322)은 제1 삽입 홀(321)과 수직한 방향으로 방사상으로 연장될 수 있다. 제1 삽입 홀(321)의 길이 방향과 제2 삽입 홀들(322) 각각의 길이 방향은 서로 수직할 수 있다. 이에 따라, 제2 삽입 홀들(322) 각각의 일단은 제1 삽입 홀(321)의 일단과 연결될 수 있다.
전원 연결부(330)는 제1 삽입 홀(321)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 전원 연결부(330)는 몸체부(320)의 회전 중심 상에 설치될 수 있다. 전원 연결부(330)는 전원 공급부(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 전원 연결부(330)는 전원 공급부(500)로부터 전원을 인가받을 수 있다. 실시 예에서, 전원 연결부(330)는 금속 재질일 수 있다. 또한, 전원 연결부(330)는 원기둥 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
링부(350)는 제1 삽입 홀(321) 내에 위치될 수 있다. 링부(350)는 전원 연결부(330)의 일단을 둘러쌀 수 있다. 실시 예에서, 링부(350)는 원형 링 형상으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 링부(350)는 전원 연결부(330)와 복수의 상부 전극들(310) 사이에 위치될 수 있다. 링부(350)는 전원 연결부(330)와 상부 전극들(310) 각각과 접할 수 있다. 링부(350)는 하측 영역(351), 상측 영역(352) 및 연결 영역(353)을 포함할 수 있다.
하측 영역(351)은 제1 전극부(200)와 마주볼 수 있다. 하측 영역(351)은 지지 부재(100)의 관통 홀(150)의 상측에 위치될 수 있다. 하측 영역(351)은 지지 부재(100)와 전극 연결부 사이에 위치될 수 있다. 하측 영역(351)은 도전성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하측 영역(351)은 구리, 금, 은 등의 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하측 영역(351)은 복수의 상부 전극들(310) 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 하측 영역(351)은 복수의 상부 전극들(310) 중 지지 부재(100)의 관통 홀(150)과 인접한 상부 전극(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 하측 영역(351)은 전원 연결부(330)에 인가된 전원을 전기적으로 연결된 상부 전극(310)으로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
상측 영역(352)은 하측 영역(351)과 대향되게 위치될 수 있다. 이에 따라, 전원 연결부(330)의 일단은 상측 영역(352)과 하측 영역(351) 사이에 위치될 수 있다. 상측 영역(352)은 전원 연결부(330)와 접할 수 있다. 또한, 상측 영역(352)은 복수의 상부 전극들(310) 중 인접한 상부 전극(310)과 접할 수 있다.
상측 영역(352)은 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상측 영역(352)은 합성수지, 고무, 실리콘 등의 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상측 영역(352)은 상측 영역(352)과 접한 상부 전극(310)과 전원 연결부(330) 간의 전기적 연결을 차단하는 기능을 수행할 수 있다.
연결 영역(353)은 하측 영역(351)과 상측 영역(352) 사이에 위치될 수 있다. 연결 영역(353)은 하측 영역(351)과 상측 영역(352)을 연결할 수 있다. 연결 영역(353)은 전원 연결부(330)와 접할 수 있다. 또한, 연결 영역(353)은 복수의 상부 전극들(310) 중 인접한 상부 전극(310)과 접할 수 있다.
연결 영역(353)은 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 실시 예에서, 연결 영역(353)과 상측 영역(352)은 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 연결 영역(353)은 연결 영역(353)과 접한 상부 전극(310)과 전원 연결부(330) 간의 전기적 연결을 차단하는 기능을 수행할 수 있다.
상부 전극들(310) 각각은 제2 삽입 홀들(322) 각각에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 상부 전극들(310) 각각은 몸체부(320)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 실시 예에서, 상부 전극들(310) 각각은 몸체부(320)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다. 상부 전극들(310) 각각은 몸체부(320)의 회동을 통해 전원 연결부(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 실시 예에서, 상부 전극들(310) 각각은 몸체부(320)의 회동에 의해 링부(350)의 하부 영역과 접함으로써, 전원 연결부(330)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전원 연결부(330)와 링부(350)는 몸체부(320)가 회동할 때, 회동되지 않을 수 있다.
상부 전극들(310) 각각은 상부 전극 로드(313)와 상부 전극 팁(311)을 포함할 수 있다. 상부 전극 로드(313)는 상하 방향으로 길게 형성된 로드 형상으로 이루어질 수 있다. 상부 전극 로드(313)의 일단은 제2 삽입 홀(322) 내에 위치될 수 있다. 또한, 상부 전극 로드(313)의 일단은 링부(350)와 연결될 수 있다. 상부 전극 팁(311)은 하부 전극 로드(213)의 타단에 설치될 수 있다. 상부 전극 팁(311)은 전극 승강부(400)에 의해 이동하여 지지 부재(100) 상에 위치된 용접 대상물과 접할 수 있다. 이에 따라, 상부 전극 팁(311)은 용접 대상물을 가압할 수 있다.
상부 전극 팁(311)이 용접 대상물을 가압하고, 하부 전극 팁(211)이 용접 대상물을 가압 지지할 때, 전원 공급부(500)에서 전원 연결부(330)를 통해 상부 전극(310)과 하부 전극(210)에 전원을 인가하면, 용접 대상물을 통전시킬 수 있다. 용접 대상물에 통전을 시킬 때, 용접 대상물의 전기 저항으로 용접 열이 발생하게 되고, 그 용접 열이 발생하는 부분을 스포트 용접될 수 있다.
상부 전극 팁(311)은 용접 대상물을 가압함으로써, 용접 중에 손상 또는 마모 등이 발생하여 용접 성능을 저하시킬 수 있다. 상부 전극 팁(311)이 손상될 때마다 스포트 용접 장치(10)의 작동을 멈추고, 상부 전극 팁(311)을 교체하는 경우에는 용접 생산성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 몸체부(320)의 둘레를 따라 복수의 상부 전극들(310)을 설치하고, 용접 중에 상부 전극(310)이 손상되는 경우에는 몸체부(320)를 회전시켜 다른 상부 전극(310)이 용접에 사용될 수 있도록 하여 용접 생산성을 향상시킬 수 있다.
힌지 축(미부호)은 몸체부(320)와 전극 승강부(400)를 연결할 수 있다. 힌지 축은 몸체부(320)의 회전 중심과 연결될 수 있다. 이에 따라, 몸체부(320)는 힌지 축을 중심으로 회전할 수 있다.
전극 승강부(400)는 제2 전극부(300)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 실시 예에서, 전극 승강부(400)는 상부 전극들(310) 중 어느 하나가 관통 홀(150)을 향해 이동하도록 상하 방향으로 승강할 수 있다. 전극 승강부(400)는 실린더 유닛을 포함할 수 있다. 실시 예에서, 실린더 유닛은 유압 실린더 또는 공압 실린더일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전원 공급부(500)는 하부 전극(210)과 상부 전극들(310)에 전원을 공급할 수 있다. 실시 예에서, 전원 공급부(500)는 복수의 하부 전극들(210) 중 어느 하나에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급부(500)는 전원 연결부(330)를 통해 상부 전극들(310) 중 어느 하나에 전원을 공급할 수 있다.
영상 획득부(600)는 전극 승강부(400)에 설치될 수 있다. 영상 획득부(600)는 지지 부재(100)를 촬영할 수 있다. 실시 예에서, 영상 획득부(600)는 지지 부재(100)의 관통 홀(150)을 촬영할 수 있다. 영상 획득부(600)는 지지 부재(100)의 관통 홀(150) 상에 위치되는 용접 대상물을 촬영하여 영상 정보를 획득할 수 있다. 영상 획득부(600)는 획득된 영상 정보를 제어부(550)로 전송할 수 있다. 영상 획득부(600)는 카메라 유닛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(550)는 전원 공급부(500), 제1 전극부(200), 제2 전극부(300) 및 전극 승강부(400)의 구동 등을 제어할 수 있다. 제어부(550)는 영상 획득부(600)에서 촬영한 영상 정보를 이용하여 지지 부재(100) 상에 위치된 물체를 인식할 수 있다. 실시 예에서, 제어부(550)는 영상 정보를 분석하여 사람의 손이 지지 부재(100)의 관통 홀(150) 근처에 있는지를 판단할 수 있다. 제어부(550)는 관통 홀(150) 근처에 사람의 손이 있다고 판단할 경우, 출력부(750)를 통해 경고 메세지를 출력하거나 전원 공급부(500)의 전원 공급을 중단하도록 출력부(750) 및/또는 전원 공급부(500)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(550)는 전극 승강부(400)의 구동을 중단할 수 있다.
지지 부재(100)의 관통 홀(150) 근처에 사람의 손이 위치하게 되면, 상부 전극(310)의 가압에 의해 손을 다칠 수 있다. 또한, 사람의 손에 통전을 통한 감전 위험도 발생할 수 있다. 이에 따라, 제어부(550)는 작업자를 보호하기 위해 영상 정보의 분석을 통해 사람의 손이 지지 부재(100)의 관통 홀(150) 근처에 있는 것으로 판단되면 전원 공급부(500), 출력부(750), 및 전극 승강부(400)를 제어하여 작업자의 부상을 사전에 방지할 수 있다.
세정부(700)는 용접 대상물, 상부 전극(310), 및 하부 전극(210)을 세정할 수 있다. 세정부(700)는 전극 승강부(400) 상에 설치될 수 있다. 세정부(700)는 공기 등의 가스를 분사하여 용접 대상물 상의 이물질, 상부 전극(310)의 상부 전극 팁(311) 상의 이물질, 및 상부 전극(310)의 하부 전극 팁(211) 상의 이물질을 제거하는 기능을 할 수 있다. 이에 따라, 세정부(700)는 이물질에 의해 용접 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스포트 용접 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스포트 용접 장치의 구동 과정을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 7을 참조하면, 작업자가 지지 부재(100) 상에 용접 대상물(W)을 놓으면, 제어부(550)는 용접 대상물(W), 상부 전극(310), 및 하부 전극(210) 등에 공기 등의 세정 가스를 분사하여 이물질을 제거할 수 있다.
영상 획득부(600)는 지지 부재(100)의 관통 홀(150) 상의 물체를 촬영하고, 제어부(550)는 영상 획득부(600)에서 촬영한 영상 정보를 분석하여 관통 홀(150) 근처에 작업자의 손이 위치하는지를 판단할 수 있다. 제어부(550)는 관통 홀(150) 근처에 작업자의 손이 위치하는 경우, 출력부(750)를 통해 경고 메세지를 출력할 수 있다.
도 8을 참조하면, 작업자는 전극 승강부(400)를 제어하여 제2 전극부(300)를 지지 부재(100)를 향해 하강시킬 수 있다. 이에 따라, 상부 전극들(310) 중 지지 부재(100)와 인접한 상부 전극(310a)이 용접 대상물(W)과 접할 수 있다. 이에 따라, 상부 전극(310a)과 하부 전극(210a)에 의해 용접 대상물(W)이 통전됨으로써, 용접 열이 발생하게 되고, 용접 대상물(W)은 서로 스포트 용접될 수 있다.
도 9를 참조하면, 용접시 사용된 하부 전극(210a)과 상부 전극(310a)은 용접에 의해 손상이 발생할 수 있다. 이때, 작업자는 제1 전극부(200)의 회동부를 통해 베이스 플레이트를 회동시킬 수 있다. 베이스 플레이트가 회동함에 따라, 새로운 하부 전극(210)이 관통 홀(150)에 위치될 수 있다. 또한, 작업자는 몸체부(320)를 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 새로운 상부 전극(310)이 지지 부재(100)와 인접하게 위치될 수 있다. 새로운 하부 전극(210)과 상부 전극(310)이 지지 부재(100)에 인접하게 위치됨으로써, 용접 성능을 지속적으로 우수한 상태로 유지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10: 스포트 용접 장치 100: 지지 부재
200: 제1 전극부 300: 제2 전극부
400: 전극 승강부 500: 전원 공급부
550: 제어부 600: 영상 획득부
700: 세정부 750: 출력부

Claims (6)

  1. 적어도 하나의 하부 전극을 갖는 제1 전극부;
    상기 제1 전극부로부터 상측으로 이격되고, 복수의 상부 전극들을 갖는 제2 전극부;
    상기 제2 전극부를 상하 방향으로 이동시키는 전극 승강부; 및
    상기 하부 전극과 상기 상부 전극들에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고,
    상기 제2 전극부는,
    상기 전극 승강부 상에 회동 가능하게 설치되는 몸체부; 및
    상기 몸체부의 회전 중심 상에 설치되고, 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 전원 연결부를 포함하되,
    상기 상부 전극들 각각은, 상기 몸체부의 둘레를 따라 배열되고, 상기 몸체부의 회동을 통해 상기 전원 연결부와 전기적으로 연결되는 스포트 용접 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 전원 연결부가 삽입되는 제1 삽입 홀; 및
    상기 상부 전극들이 각각 삽입되고, 상기 몸체부의 둘레를 따라 배열되는 복수의 제2 삽입 홀들을 포함하고,
    상기 제2 삽입 홀들은 상기 제1 삽입 홀과 수직한 방향으로 방사상으로 연장되는 스포트 용접 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 전극부는, 상기 제1 삽입 홀 내에 위치되고, 상기 전원 연결부의 일단을 둘러싸는 링부를 더 포함하고,
    상기 링부는,
    상기 제1 전극부와 마주보며, 도전성 재질로 이루어지는 하측 영역;
    상기 하측 영역과 대향되고, 절연성 재질로 이루어지는 상측 영역; 및
    상기 하측 영역과 상기 상측 영역을 연결하고, 절연성 재질로 이루어지는 연결 영역을 포함하는 스포트 용접 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 위치되고, 용접할 용접 대상물을 지지하는 지지 부재를 더 포함하고,
    상기 지지 부재는 상기 하부 전극과 중첩되면서 그를 관통하는 관통 홀을 포함하는 스포트 용접 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 하부 전극은 복수개 제공되고,
    상기 제1 전극부는, 복수의 상기 하부 전극들을 지지하는 원형의 베이스 플레이트, 및 상기 베이스 플레이트를 회동시키는 회동부를 포함하고,
    상기 하부 전극들은 상기 베이스 플레이트의 둘레를 따라 배열되는 스포트 용접 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 전극 승강부에 설치되고, 상기 지지 부재의 상기 관통 홀에 상에 위치되는 상기 용접 대상물을 촬영하는 영상 획득부; 및
    상기 영상 획득부에서 촬영한 영상 정보를 이용하여 상기 지지 부재 상에 위치된 물체를 인식하는 제어부(550)를 더 포함하는 스포트 용접 장치.
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