KR20180064866A

KR20180064866A - 용접건 및 이를 구비한 편방향 용접 시스템

Info

Publication number: KR20180064866A
Application number: KR1020160165279A
Authority: KR
Inventors: 류현정; 김지모
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2018-06-15
Also published as: CN108145299A; US20180154476A1; US10625366B2

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접 시스템은 건 바디의 일단부에 배치되는 용접팁, 상기 건 바디의 타단부에 배치되는 가압 헤드, 타측 방향으로 상기 가압 헤드를 설정힘으로 탄성지지하는 헤드 탄성부재, 상기 가압 헤드가 상기 헤드 탄성부재를 압축시키면서 눌러질 때, 상기 가압 헤드의 움직임을 감지하는 감지부, 상기 용접팁으로 전원을 인가하도록 설정된 전원 스위치, 및 상기 전원 스위치와 상기 감지부가 작동되면, 상기 용접팁으로 용접 전원을 인가하도록 하는 파워부를 포함할 수 있다.

Description

편방향 용접 시스템{ONE DIRECTION WELDING SYSTEM}

본 발명은 용접건을 이용하여 용접대상을 한쪽 면에서 용접하는 용접팁을 포함하는 편방향 용접 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차체 조립공정 중, 2장의 패널을 용착시키는 방법으로는 스폿 저항용접이 많이 사용되었으나, 스폿 저항용접은 스폿 용접건 장치를 이용하여 차체 패널 표면에 가압력을 가하면서 접촉하는 방식이다.

그리고 상기와 같은 종래의 편방향 스폿 용접건 장치는, 피용접물인 2장의 패널에 대하여 전후진 작동에 연동하여 패널과 용접건이 접촉된 상태로 통전을 이루어 용접을 이루게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 편방향 스폿 용접건 장치는, 2장의 패널에 대하여 용접건이 진입한 후, 용접건이 2장의 패널에 대하여 접촉된 상태로 전진하면서, 통전을 이루어 용접이 이루어진다.

한편, 작업자가 용접건을 이용하여 편방향 용접을 수행하는 경우에, 일정한 가압력을 인가하지 않아서, 균일한 용접 품질을 얻기가 힘들고, 작업자에 따라서 용접품질이 달라질 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

공개특허 10-2012-0076045

본 발명의 목적은 일정한 가압력을 제공하여 작업자에 따라서 균일한 용접품질을 구현하고, 용접품질을 향상시킬 수 있는 편방향 용접 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접 시스템은 건 바디의 일단부에 배치되는 용접팁, 상기 건 바디의 타단부에 배치되는 가압 헤드, 타측 방향으로 상기 가압 헤드를 설정힘으로 탄성지지하는 헤드 탄성부재, 상기 가압 헤드가 상기 헤드 탄성부재를 압축시키면서 눌러질 때, 상기 가압 헤드의 움직임을 감지하는 감지부, 상기 용접팁으로 전원을 인가하도록 설정된 전원 스위치, 및 상기 전원 스위치와 상기 감지부가 작동되면, 상기 용접팁으로 용접 전원을 인가하도록 하는 파워부를 포함할 수 있다.

일단부는 외부로부터 전원을 인가받고, 타단부가 상기 건 바디에 체결되며, 상기 전원 스위치가 배치되는 전원 연결부를 포함할 수 있다.

내부에 상기 헤드 탄성부재가 배치되고, 타단부에 상기 가압 헤드가 배치되는 케이싱을 포함할 수 있다.

상기 감지부는 상기 케이싱과 상기 건 바디 사이에 배치될 수 있다.

상기 건 바디의 일단에 연결되고, 그 일단부에 상기 용접팁이 고정되는 로드, 상기 로드의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 타단부는 상기 건 바디에 체결되며, 일단부 내주면에는 내경이 작아지는 걸림부가 형성된 하우징, 상기 하우징과 상기 로드 사이로 삽입되는 파이프 구조를 가지며, 타단부 외주면에는 상기 걸림부와 대응하여 외경이 커지는 확장부가 형성되는 면착 지지부, 상기 면착 지지부를 일방향으로 탄성지지하는 지지부 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 건 바디, 상기 용접팁, 상기 가압 헤드, 및 상기 감지부를 포함하는 용접건이 배치되는 하부 프레임을 포함할 수 있다.

상기 하부 프레임의 하부 일측에 배치되어 상기 하부 프레임이 이송되도록 하는 이송 휠을 포함할 수 있다.

상기 하부 프레임의 상부에 배치되고, 상기 용접팁으로 전원와이어를 통해서 전원을 인가하도록 설정된 파워부를 포함할 수 있다.

상기 하부 프레임의 상부 일측에 배치되어 상기 용접팁의 이물질을 제거하도록 설정된 팁 드레서를 포함할 수 있다.

하단부가 상기 하부 프레임에 고정되고, 상부측으로 연장되는 수직빔, 상기 수직서포트의 상단부에서 수평방향으로 연장되는 수평빔, 상기 수평빔을 따라서 형성되는 레일, 상기 레일을 따라서 이동가능하게 배치되는 이동빔, 및 상기 이동빔의 장착되고, 스프링의 장력을 이용하여 와이어를 당기도록 배치되는 스프링 밸런스를 포함할 수 있다.

상기 스프링 밸런스는 제1스프링 밸런스와 제2스프링 밸런스를 포함하고, 상기 제1스프링 밸런스는 상기 건 바디, 상기 용접팁, 상기 가압 헤드, 및 상기 감지부를 포함하는 용접건의 일측을 와이어를 통해서 상부로 당기도록 배치되고, 상기 제2스프링 밸런스는 상기 용접건으로 전원을 인가하는 전원 와이어의 일측을 상부로 당기도록 배치될 수 있다.

일단부는 상기 수직빔에 연결되고 타단부는 상기 수평빔에 연결되어, 상기 수직빔을 기준으로 상기 수평빔을 상부로 지지하는 지지빔을 포함할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 가압 헤드를 설정힘 이상으로 누르고, 감지부가 이 상태를 감지하면, 용접팁으로 전원을 인가하고, 이 용접팁이 용접대상을 일정한 힘으로 누른 상태에서 용접이 진행되도록 함으로써, 용접품질을 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 용접건의 가압력을 일정하게 유지함으로써, 용접 성능을 향상시키고, 팁 드레서를 용접건과 함께 배치함으로써 유지보수를 용이하게 할 수 있으며, 스프링 밸런스를 적용하여 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접건의 일부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접건의 일부 상세 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접 시스템의 전체적인 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 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.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접건의 일부 단면도이다.

도 1을 참조하면 편방향 용접건(101)은 구성요소로써 가압 스위치(100), 건 바디(120), 확장부(175), 걸림부(170), 면착 지지부(165), 용접팁(160), 하우징(155), 지지부 탄성부재(150), 로드(145), 전원 스위치(135), 전원 연결부(130), 전원 와이어(300), 및 파워부(345)를 포함한다.

여기서, 상기 가압 스위치(100)는 가압 헤드(102), 헤드 탄성부재(104), 케이싱(106), 및 감지부(110)를 포함한다.

상기 케이싱(106)의 내부에는 설정된 힘에 의해서 압축되는 헤드 탄성부재(104)가 설치되고, 상기 가압 헤드(102)는 상기 케이싱(106)의 상단부에 배치되며, 상기 가압 헤드(102)에 의해서 상기 헤드 탄성부재(104)가 압축되도록 상기 가압 헤드(102)가 상기 케이싱(106)에 체결된다.

상기 케이싱(106)는 상기 건 바디(120)의 상단부에 체결되고, 상기 케이싱(106)의 하면과 상기 건 바디(120)의 상면 사이에 상기 감지부(110)가 구성된다.

상기 가압 헤드(102)가 설정 힘 이상으로 눌러지면, 상기 헤드 탄성부재(104)가 압축되면서, 상기 케이싱(106)가 하강하고, 상기 케이싱(106)는 상기 감지부를 누른다. 그리고, 상기 감지부가 눌러지면, 상기 감지부는 상기 파워부로 감지신호를 송부한다.

상기 전원 연결부(130)의 선단부는 상기 건 바디(120)의 중간부에 체결되고, 상기 전원 연결부(130)의 일측에는 전원 스위치(135)가 배치되고, 상기 전원 와이어(300)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 여기서, 작업자가 상기 전원 스위치가 눌러지면, 상기 파워부(345)로 감지신호를 송부한다.

상기 파워부(345)는 상기 감지부(110)와 상기 전원 스위치(135)로부터 신호를 수신하면, 상기 전원 와이어(300)를 통해서 상기 전원 연결부(130)로 전원을 공급하고, 상기 전원 연결부(130)는 전원공급라인(미도시)을 통해서 상기 용접팁(160)으로 전원을 공급한다.

먼저, 상기 건 바디(120)의 하단부에는 상기 로드(145)가 연결되고, 상기 로드(145)의 하단부에 상기 용접팁(160)이 배치된다.

상기 하우징(155)은 상기 건 바디(120)의 하단부에 배치되는데, 상기 하우징(155)의 내주면과 상기 로드(145)의 외주면 사이에 설정된 갭을 형성하고, 상기 하우징(155)의 하단부 내주면에는 내경이 작아지는 걸림부(170)가 형성된다.

상기 하우징(155)의 내주면과 상기 로드(145)의 외주면 사이로 파이프 형태의 상기 면착 지지부(165)가 삽입되고, 상기 면착 지지부(165)의 상단부 외주면에는 상기 걸림부(170)에 걸리도록 외경이 커지는 확장부(175)가 형성된다.

그리고, 지지부 탄성부재(150)는 상기 로드(145)의 외주면과 상기 하우징(155)의 내주면 사이에 배치되어, 상기 면착 지지부(165)를 하부로 탄성 지지한다.

본 발명의 실시예에서, 작업자가 상기 전원 연결부(130)와 상기 건 바디(120)를 잡고, 상기 면착 지지부(165)를 용접대상에 밀착시키고, 상기 가압 헤드(102)를 용접대상 측으로 누르면, 상기 면착 지지부(165)가 상기 용접팁(160)을 기준으로 상승하고, 상기 용접팁(160)이 용접대상에 밀착된다.

그리고, 상기 가압 헤드(102)를 설정힘 이상으로 누르면, 상기 감지부(110)가 상기 케이싱(106)의 움직임을 감지하고, 상기 전원 스위치(135)가 눌러지면, 상기 파워부(345)는 상기 전원 와이어(300)를 통해서 상기 용접팁(160)으로 전원이 인가되어 용접대상이 접합된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 가압 헤드(102)를 설정힘 이상으로 누르고, 상기 감지부(110)가 상기 헤드 탄성부재(104)가 압축되는 상태를 감지하고, 상기 용접팁(160)으로 전원을 인가하고, 상기 용접팁(160)이 용접대상을 일정한 힘으로 누른 상태에서 용접이 진행되도록 함으로써, 용접품질을 균일하게 유지할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접건의 일부 상세 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 가압 스위치(100)는 마운팅 샤프트(200)를 포함하고, 상기 마운팅 샤프트(200)의 하단부는 상기 건 바디(120)의 상단부 중심으로 삽입되어 장착된다.

상기 마운팅 샤프트(200)의 상단부는 상기 케이싱(106)의 하부 중심부를 관통하여 삽입되고, 상기 마운팅 샤프트(200)의 상단부와 상기 케이싱(106)의 내부 상면 사이에 상기 헤드 탄성부재(104)가 개재된다. 그리고, 상기 케이싱(106)의 상단부에 상기 가압 헤드(102)가 체결된다.

상기 마운팅 샤프트(200)의 하단부는 지지부재(205)의 중심부를 관통하고, 상기 지지부재(205)는 상기 건 바디(120)의 상단부에 고정되는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 지지부재(205)의 상면과 상기 케이싱(106)의 하면 사이에 상기 감지부(110)가 개재된다.

도 2에서는 상기 감지부(110)가 상기 케이싱(106)와 상기 지지부재(205) 사이에 개재되는 것으로 설명하였으나, 상기 지지부재(205)가 상기 건 바디(120)의 부품이므로, 상기 감지부(110)는 상기 케이싱(106)와 상기 건 바디(120) 사이에 개재되는 것으로 이해될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편방향 용접 시스템의 전체적인 측면도이다.

도 3을 참조하면, 편방향 용접 시스템은 구성요소로써 하부 프레임(370), 이송 휠(375), 파워부(345), 수직빔(310), 수평빔(312), 레일(320), 이동빔(314), 스프링 밸런스(330), 용접건(101), 건 바디(120), 전원 와이어(300), 및 팁 드레서(360)를 포함한다.

상기 하부 프레임(370)은 상기 이송 휠(375)에 의해서 지면에서 이동가능하게 배치되고, 상기 하부 프레임(370) 상에는 파워부(345)로서 TR과 TC가 배치된다. 상기 파워부(345)의 최대전류 용량은 13000A이고, 이와 같이 전류값을 상승시킴으로써 작업 휴지시간을 5초 이내로 줄일 수 있다.

상기 하부 프레임(370)의 일측에는 용접건(101)이 거치되고, 상기 용접건(101)의 상기 용접팁(160)을 클리닝하는 팁 드레서(360)가 상기 하부 프레임(370)의 타측에 배치된다.

상기 수직빔(310)은 상기 하부 프레임(370)에서 상부측으로 연장되고, 상기 수평빔(312)은 상기 수직빔(310)의 상단에서 수평방향으로 연장되며, 상기 지지빔(314)은 상기 수직빔(310)에서 상기 수평빔(312)을 지지한다.

상기 이동빔(314)은 상기 수평빔(312)에 부착된 레일(320)을 따라서 내측 외측으로 이동가능하게 배치되고, 상기 이동빔(314)에는 상기 스프링 밸런스(330)가 배치된다.

상기 스프링 밸런스(330)는 제1,2스프링 밸런스를 포함하고, 상기 제1스프링 밸런스는 상기 건 바디(120)를 설정힘으로 들어올리는 힘을 제공하여, 작업자의 부하를 줄여주고, 상기 제2스프링 밸런스는 상기 전원 연결부(130)와 연결된 전원 와이어(300)를 설정힘으로 들어올리는 힘을 제공하여, 작업자의 부하를 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 상기 용접건(101)의 가압력을 일정하게 유지함으로써, 편방향 용접 성능을 향상시키고, 상기 팁 드레서(360)를 용접건(101)과 함께 배치함으로써 유지보수를 용이하게 할 수 있으며, 스프링 밸런스(330)를 적용하여 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

100: 가압 스위치 102: 가압 헤드
104: 헤드 탄성부재 106: 케이싱
110: 감지부 120: 건 바디
101: 용접건 130: 전원 연결부
135: 전원 스위치 140: 파워부
145: 로드 150: 지지부 탄성부재
155: 하우징 160: 용접팁
165: 면착 지지부 170: 걸림부
175: 확장부 300: 전원 와이어
200: 마운팅 샤프트 205: 지지부재
314: 이동빔 312: 수평빔
310: 수직빔 320: 레일
330: 스프링 밸런스 345: 파워부
360: 팁 드레서 370: 하부 프레임
375: 이송 휠

Claims

건 바디의 타단부에 배치되는 가압 헤드;
타측 방향으로 상기 가압 헤드를 설정힘으로 탄성지지하는 헤드 탄성부재;
상기 가압 헤드가 상기 헤드 탄성부재를 압축시키면서 눌러질 때, 상기 가압 헤드의 움직임을 감지하는 감지부; 및
상기 감지부가 작동되면, 상기 건 바디로 인가될 전원을 생성하는 파워부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제1항에서,
상기 건 바디의 일단부에 배치되는 용접팁; 및
상기 파워부에서 생성된 전원을 상기 용접팁으로 전원을 인가하도록 설정된 전원 스위치;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제2항에서,
일단부는 외부로부터 전원을 인가받고, 타단부가 상기 건 바디에 체결되며, 상기 전원 스위치가 배치되는 전원 연결부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제2항에서,
내부에 상기 헤드 탄성부재가 배치되고, 타단부에 상기 가압 헤드가 배치되는 케이싱;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제4항에서,
상기 감지부는 상기 케이싱과 상기 건 바디 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제2항에서,
상기 건 바디의 일단에 연결되고, 그 일단부에 상기 용접팁이 고정되는 로드;
상기 로드의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 타단부는 상기 건 바디에 체결되며, 일단부 내주면에는 내경이 작아지는 걸림부가 형성된 하우징;
상기 하우징과 상기 로드 사이로 삽입되는 파이프 구조를 가지며, 타단부 외주면에는 상기 걸림부와 대응하여 외경이 커지는 확장부가 형성되는 면착 지지부; 및
상기 면착 지지부를 일방향으로 탄성지지하는 지지부 탄성부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제2항에서,
상기 건 바디, 상기 용접팁, 상기 가압 헤드, 및 상기 감지부를 포함하는 용접건이 배치되는 하부 프레임;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제7항에서,
상기 하부 프레임의 하부 일측에 배치되어 상기 하부 프레임이 이송되도록 하는 이송 휠;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제7항에서,
상기 하부 프레임의 상부에 배치되고, 상기 용접팁으로 전원와이어를 통해서 전원을 인가하도록 설정된 파워부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제7항에서,
상기 하부 프레임의 상부 일측에 배치되어 상기 용접팁의 이물질을 제거하도록 설정된 팁 드레서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제7항에서,
하단부가 상기 하부 프레임에 고정되고, 상부측으로 연장되는 수직빔;
상기 수직서포트의 상단부에서 수평방향으로 연장되는 수평빔;
상기 수평빔을 따라서 형성되는 레일;
상기 레일을 따라서 이동가능하게 배치되는 이동빔; 및
상기 이동빔의 장착되고, 스프링의 장력을 이용하여 와이어를 당기도록 배치되는 스프링 밸런스;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제11항에서,
상기 스프링 밸런스는
제1스프링 밸런스와 제2스프링 밸런스를 포함하고,
상기 제1스프링 밸런스는 상기 건 바디, 상기 용접팁, 상기 가압 헤드, 및 상기 감지부를 포함하는 용접건의 일측을 와이어를 통해서 상부로 당기도록 배치되고,
상기 제2스프링 밸런스는 상기 용접건으로 전원을 인가하는 전원 와이어의 일측을 상부로 당기도록 배치되는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.
제11항에서,
일단부는 상기 수직빔에 연결되고 타단부는 상기 수평빔에 연결되어, 상기 수직빔을 기준으로 상기 수평빔을 상부로 지지하는 지지빔;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 편방향 용접 시스템.