KR102280911B1 - 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접장치에 관한 것으로, 상부에 레일부가 설치되는 베이스와, 레일부를 따라 이동가능하게 각각 안착되며, 용접 대상물을 용접하기 위해 제1전극과 제2전극이 각각 구비되는 한 쌍의 용접유닛과, 제1전극과 제2전극과 연결라인에 의해 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 전원 공급유닛 및, 연결라인과 전원 공급유닛과 전기적으로 연결되어 전류을 검출하며, 측정 전류가 기설정된 기준 전류값을 벗어나는 경우 전류값을 보상하는 제어유닛을 포함한다.

Description

용접장치{WELDING DEVICE}

본 발명은 용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접유닛의 간격을 조절할 수 있어 다양한 용접 대상물에 적용 가능하고, 2개의 지점을 동시에 용접할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 부품을 용접하기 위한 용접장치는 차체 생산라인에 배치되며, 스폿 용접 방식을 이용해 차량용 부품을 용접하고 있다.

이러한 용접장치는 생산라인을 따라 고정 또는 이동 가능하게 배치되고, 전류가 인가되는 전극의 전기 저항을 이용해 차량용 부품을 용접하고 있으며, 다수의 관절을 이용해 용접 위치를 가변할 수 있는 구조를 가지고 있다.

그런데, 종래의 용접장치는 하나의 위치만을 용접할 수 있어 용접 과정에 많은 시간이 소요되었고, 외적인 요인에 의해 전극에 전달되는 전류값이 변하는 경우 용접 품질이 저하(누락 및 오조립 등)될 염려가 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2002-0044488호(2002년 06월 15일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 로봇 용접장치가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 용접유닛의 간격을 조절할 수 있어 다양한 용접 대상물에 적용 가능하고, 2개의 지점을 동시에 용접할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 용접장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 용접장치는 상부에 레일부가 설치되는 베이스와, 상기 레일부를 따라 이동가능하게 각각 안착되며, 용접 대상물을 용접하기 위해 제1전극과 제2전극이 각각 구비되는 한 쌍의 용접유닛과, 상기 제1전극과 상기 제2전극과 연결라인에 의해 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 전원 공급유닛 및, 상기 연결라인과 상기 전원 공급유닛과 전기적으로 연결되어 전류을 검출하며, 측정 전류가 기설정된 기준 전류값을 벗어나는 경우 전류값을 보상하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용접유닛을 상기 레일부를 따라 이동시키며, 상기 제1전극과 상기 제2전극 중 어느 하나를 용접 위치로 이동시키는 구동유닛을 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 용접유닛은 상기 레일부의 이동경로를 따라 개별적으로 이동 가능하며, 상호 간의 간격이 조절될 수 있다.

또한, 상기 제어유닛에는 전류 감지부가 전기적으로 더 연결될 수 있으며, 상기 전류 감지부는 상기 연결라인과 전기적으로 연결되며, 상기 연결라인을 따라 흐르는 전류를 측정하여 상기 기준 전류값을 벗어나는지 여부를 감지할 수 있다.

또한, 상기 전류 감지부는 상기 연결라인을 따라 흐르는 전류의 저항값을 감지하기 위한 변위센서를 사용할 수 있다.

또한, 상기 연결라인은 일단이 상기 제1전극과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 전류 감지부와 전기적으로 연결되는 제1검출선 및, 일단이 상기 제2전극과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 전류 감지부와 전기적으로 연결되는 제2검출선을 구비할 수 있다.

또한, 상기 용접유닛은 상기 레일부의 이동경로를 따라 이동가능하게 안착되는 이동 테이블과, 상기 이동 테이블의 상부에 배치되며, 상기 제1전극의 접점이 상부로 노출되는 하부 다이 및, 상기 하부 다이의 상부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 제1전극과 대응되도록 하단에 상기 제2전극의 접점이 노출되는 승강부재를 구비할 수 있다.

본 발명은 용접유닛의 간격을 조절할 수 있어 다양한 용접 대상물에 적용 가능하고, 2개의 지점을 동시에 용접할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제1전극과 제2전극의 전류값을 실시간으로 감지하여 오류 발생시 전류값을 보상해 줌으로써, 오류 발생을 즉각적으로 파악할 수 있고, 너트 누락, 오조립 등을 방지할 수 있어 용접 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용접장치를 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 용접장치를 보여주기 위한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 용접장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 용접장치의 각 구성들의 전기적 연결관계를 보여주기 위한 블럭도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 용접장치를 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 용접장치를 보여주기 위한 측면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 용접장치를 보여주기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 용접장치의 각 구성들의 전기적 연결관계를 보여주기 위한 블럭도이다.

도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 용접장치는 베이스(100)와, 한 쌍의 용접유닛(200)과, 구동유닛(300)과, 전원 공급유닛(400) 및, 제어유닛(500)을 포함한다.

베이스(100)는 상부에 레일부(110)가 설치되며, 레일부(110)는 일정 길이로 이동경로를 형성한다. 레일부(110)는 폭 방향을 따라 다수가 이격된 상태로 배열될 수 있다.

한 쌍의 용접유닛(200)은 레일부(110)를 따라 이동가능하게 설치되는 것으로, 용접유닛(200)의 하단이 레일부(110)의 상부에 안착된 상태로 설치될 수 있다.

여기서, 용접유닛(200)의 하단에는 베이스(100)의 레일부(110)와 대응되는 레일부가 더 구비될 수 있으며, 용접유닛(200)의 하부 레일부와 베이스(100)의 레일부(110)는 암수로 대응되게 결합될 수 있다.

이때, 용접유닛(200)의 레일부는 베이스(100)의 레일부(110)를 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있으며, 용접유닛(200)은 후술 될 구동유닛(300)의 구동력에 의해 베이스(100)의 레일부(110)를 따라 슬라이드 이동 될 수 있다.

그리고, 용접유닛(200)에는 용접 대상물(10)을 양 방향에서 용접하기 위해 제1전극(201)과 제2전극(202)이 각각 구비되며, 제1전극(201)과 제2전극(202)은 상하 방향에 대응되게 위치될 수 있다.

또한, 한 쌍의 용접유닛(200)은 후술 될 구동유닛(300)의 구동력에 의해 레일부(110)의 이동경로를 따라 개별적으로 이동 가능하며, 상호 간의 간격(G)이 가변적으로 조절된다.

즉, 한 쌍의 용접유닛(200)은 용접 대상물(10)의 양측에 위치된 2개의 용접 지점을 동시에 용접할 수 있으며, 용접유닛(200)의 간격(G)을 가변적으로 조절할 수 있으므로 2개의 용접 지점을 용이하게 변경시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용접유닛(200)은 이동 가능한 이동 테이블(210)과, 제1전극(201)이 설치되는 하부 다이(220) 및, 제2전극(202)이 설치되는 승강부재(230)로 구비될 수 있다.

이동 테이블(210)은 레일부(110)의 상부에 안착된 상태로 설치되는 것으로, 이동 테이블(210)은 레일부(110)의 이동경로를 따라 슬라이드 이동가능하게 설치된다.

여기서, 이동 테이블(210)의 하단에는 베이스(100)의 레일부(110)와 대응되는 레일부가 더 구비될 수 있으며, 용접유닛(200)의 하부 레일부와 베이스(100)의 레일부(110)는 암수로 대응되게 결합될 수 있다.

이때, 용접유닛(200)의 레일부는 베이스(100)의 레일부(110)를 따라 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있으며, 용접유닛(200)은 후술 될 구동유닛(300)의 구동력에 의해 베이스(100)의 레일부(110)를 따라 이동된다.

하부 다이(220)는 이동 테이블(210)의 상부에 배치되며, 하부 다이(220)의 내부에는 제1전극(201)이 설치될 수 있다. 이때 하부 다이(220)의 상부에는 제1전극(201)의 접점이 상부로 노출될 수 있다.

이때, 제1전극(201)의 상부에 용접 대상물(10)이 위치될 수 있고, 제1전극(201)의 상단이 용접 대상물(10)의 하면과 접하면서 용접할 수 있으며, 후술 될 제2전극(202)의 하단이 용접 대상물(10)의 상면과 접하면서 용접할 수 있다.

하부 다이(220)는 이동 테이블(210)의 상부로부터 일정 길이로 돌출될 수 있고, 하우 다이(220)의 상부에 이하 설명 될 승강부재(230)가 수직하게 위치될 수 있다.

승강부재(230)는 후술 될 구동유닛(300)의 구동력에 의해 하부 다이(220)의 상부에 승강 가능하게 배치되며, 하부 다이(220)의 상부로 노출된 제1전극(201)과 대응되도록 하단에 제2전극(202)의 접점이 노출된다.

이때, 제1전극(201)과 제2전극(202)은 상하 방향에 동일 선상에 위치되며, 승강부재(230)의 하강에 의해 제2전극(202)이 제1전극(201) 위치로 하강하여 용접 대상물(10)의 상면에 접한다.

구동유닛(300)은 용접유닛(200)과 승강부재(230)를 구동시키기 위한 것으로, 구동유닛(300)은 용접유닛(200)을 베이스(100)의 레일부(110)를 따라 이동시키며, 승강부재(230)를 상하로 승강시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛(300)은 이동 테이블(210)과 기계적으로 연결되는 동력전달부재(스크류 등)와, 동력전달부재에 구동력을 전달하기 위한 모터 등으로 구성될 수 있다. 또한 구동유닛(300)은 승강부재(230)를 승강시키기 위한 모터 또는 실린더 등이 구비될 수 있다.

이와 같은 구동유닛(300)은 후술 될 제어유닛(500)에 의해 선택적으로 구동될 수 있으며, 구동유닛(300)의 구동력에 의해 이동 테이블(210)의 위치 및 승강부재(230)의 높낮이를 가변적으로 조절할 수 있다.

전원 공급유닛(400)은 제1전극(201)과 제2전극(202)에 전류를 공급하기 위한 것으로, 전원 공급유닛(400)은 연결라인(L)에 의해 제1전극(201) 및 제2전극(202)과 전기적으로 연결된다.

여기서, 연결라인(L)은 도 2에서처럼 일단이 제1전극(201)과 전기적으로 연결되고, 타단이 후술 될 제어유닛(500)과 전기적으로 연결되는 제1검출선(L1) 및, 일단이 제2전극(202)과 전기적으로 연결되고, 타단이 제어유닛(500)과 전기적으로 연결되는 제2검출선(L2)으로 구비될 수 있다.

이때, 제1검출선(L1)과 제2검출선(L2)은 후술 될 제어유닛(500)에 의해 전원 공급유닛(400)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1검출선(L1)과 제2검출선(L2)에는 후술 될 전류 감지부(510)가 전기적으로 연결될 수 있다.

제어유닛(500)은 전원 공급유닛(400)과 연결라인(L)에 전기적으로 연결되어 전류을 검출하며, 측정 전류가 기설정된 기준 전류값을 벗어나는 경우 전류값을 보상한다.

여기서, 제어유닛(500)에는 전류 감지부(510)가 전기적으로 더 연결될 수 있으며, 전류 감지부(510)는 연결라인(L)과 전기적으로 연결되어 연결라인(L)을 따라 흐르는 전류를 측정하여 기준 전류값을 벗어나는지 여부를 감지한다.

전류 감지부(510)는 연결라인(L)을 따라 흐르는 전류의 저항값을 감지하기 위한 변위센서(displacement sensor)를 사용할 수 있으며, 전류 감지부(510)의 감지 신호가 제어유닛(500)으로 전달되어 모니터링될 수 있다.

한편, 제어유닛(500)에는 위치 감지부(520)가 전기적으로 더 연결될 수 있으며, 위치 감지부(520)는 제1전극(201)과 제2전극(202)의 사이에 용접 대상물(10)이 위치되는지 여부를 감지할 수 있다. 위치 감지부(520)는 이동 테이블(210)에 설치될 수 있으며, 제1전극(201)과 제2전극(202)의 사이 공간을 감지할 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 용접유닛(200)의 간격을 조절할 수 있어 다양한 용접 대상물(10)에 적용 가능하고, 2개의 지점을 동시에 용접할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 제1전극(201)과 제2전극(202)의 전류값을 실시간으로 감지하여 오류 발생시 전류값을 보상해 줌으로써, 오류 발생을 즉각적으로 파악할 수 있고, 너트 누락, 오조립 등을 방지할 수 있어 용접 품질을 향상시킬 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 용접장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 용접 대상물 100: 베이스
110: 레일부 200: 용접유닛
201: 제1전극 202: 제2전극
210: 이동 테이블 220: 하부 다이
230: 승강부재 300: 구동유닛
400: 전원 공급유닛 500: 제어유닛
510: 전류 감지부 520: 위치 감지부
G: 간격 L: 연결라인
L1: 제1검출선 L2: 제2검출선

Claims (7)

1. 상부에 레일부가 설치되는 베이스;
   상기 레일부를 따라 이동가능하게 각각 안착되며, 용접 대상물을 용접하기 위해 제1전극과 제2전극이 각각 구비되는 한 쌍의 용접유닛;
   상기 제1전극과 상기 제2전극과 연결라인에 의해 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 전원 공급유닛; 및
   상기 연결라인과 상기 전원 공급유닛과 전기적으로 연결되어 전류을 검출하며, 측정 전류가 기설정된 기준 전류값을 벗어나는 경우 전류값을 보상하는 제어유닛;을 포함하고,
   상기 용접유닛은,
   상기 레일부의 이동경로를 따라 이동가능하게 안착되는 이동 테이블과,
   상기 이동 테이블의 상부에 배치되며, 상기 제1전극의 접점이 상부로 노출되는 하부 다이 및,
   상기 하부 다이의 상부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 제1전극과 대응되도록 하단에 상기 제2전극의 접점이 노출되는 승강부재를 구비하고,
   상기 제1전극과 상기 제2전극은 상하 방향에 동일 선상에 위치되며, 상기 승강부재의 하강에 의해 상기 제2전극이 상기 제1전극의 위치로 하강하여 상기 용접 대상물의 상면에 접하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용접유닛을 상기 레일부를 따라 이동시키며, 상기 제1전극과 상기 제2전극 중 어느 하나를 용접 위치로 이동시키는 구동유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 용접유닛은, 상기 레일부의 이동경로를 따라 개별적으로 이동 가능하며, 상호 간의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 용접장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어유닛에는, 전류 감지부가 전기적으로 더 연결되며,
   상기 전류 감지부는, 상기 연결라인과 전기적으로 연결되며, 상기 연결라인을 따라 흐르는 전류를 측정하여 상기 기준 전류값을 벗어나는지 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 전류 감지부는, 상기 연결라인을 따라 흐르는 전류의 저항값을 감지하기 위한 변위센서인 것을 특징으로 하는 용접장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 연결라인은,
   일단이 상기 제1전극과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 전류 감지부와 전기적으로 연결되는 제1검출선 및,
   일단이 상기 제2전극과 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 전류 감지부와 전기적으로 연결되는 제2검출선을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
7. 삭제

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