JP2017505236A - ハイブリッド溶接機 - Google Patents

Abstract

本発明は、ハイブリッド溶接機に関するもので、本体、この本体に対して回動可能に設けられるロボットアーム、このロボットアームの端部に設けられ被溶接対象物の接合部位にスポット溶接をするスポット溶接ガン、このロボットアームの端部に設けられスポット溶接された被溶接対象物の接合部位にアーク溶接をするアーク溶接トーチ、及び、この本体を堅固に固定する固定部を備える。本発明は従来技術とは異なり、二つ以上の部材にスポット溶接と二酸化炭素アーク溶接を施行するとき、部品を移動させずに１ヶ所で二種類の溶接を実施することができるため、人件費を節減し、生産性を極大化させることができる。また、各溶接設備を個別に分離することができ、それにより維持補修を容易にすることができる。【選択図】図１

Description

本発明はハイブリッド溶接機に関する。より具体的には、二つ以上の部材にスポット溶接と二酸化炭素アーク溶接を施行するとき、部品を移動させずに１ヶ所で二種類の溶接を実施することができるため、人件費を節減し、生産性を極大化させ、さらに、各溶接設備を個別に分離することができるので、維持補修を容易にできるハイブリッド溶接機に関する。

一般的に、点溶接と呼ばれるスポット溶接は、可動電極と固定電極との間に二枚の金属板が重なった部位を挟みこみ、電流を通しながら加圧して二枚の金属板を互いに結合させる溶接結合の一種類である。スポット溶接は、車両の車体のように、比較的薄い板からなる構造物を生産するのに多く用いられる。

スポット溶接を施す車両の車体パネルのサイズが大きい場合には、ロボットアームのような大型スポット溶接装置が用いられるが、車体パネルのサイズが小さい場合には、エアシリンダーを使用する小型の溶接装置を用いて作業を行うことになる。

一方、小型のスポット溶接装置は、溶接対象に該当する車体パネルのサイズが比較的小さいため、正確な位置に溶接を行うことができる機能を備え、溶接を行うための作動が円滑に進行されなければ、優秀な品質の製品を生産することができない。

このように車体を構成する各部材に二酸化炭素アーク溶接とスポット溶接を行うと、多くの問題点がある。すなわち、各工程に応じて部品を各溶接機に移動させなければならないので、労動力と時間が多くかかり、作業の連続性が成り立たず生産性が大きく低下する。また、別個に構成された二酸化炭素アーク溶接機とスポット溶接機を設置するので、設備空間を多く占める。したがって、これを改善する必要性がある。

本発明の背景技術は、韓国公開実用新案第２０−１９９９−００２７８２号公報（１９９９．０１．２５．公開、考案の名称：自動車フロアパネル用溶接装置）に開示されている。

本発明は、前記のような問題点を改善するために案出されたものであり、車体のように２種類以上の溶接が要求される部品を溶接するとき、部品を構成する各部材に二酸化炭素アーク溶接とスポット溶接をするために、各工程に応じて部品を移動させなければならない不便を解決するものである。それにより労働力と時間を節約して生産性を大きく向上させ、設備空間を減らし、アーク溶接ガンとスポット溶接チップをロボットアームから分離することができ維持補修を容易にするためのハイブリッド溶接機を提供することにその目的がある。

本発明によるハイブリッド溶接機は、本体と、前記本体に対して回動可能に設けられるロボットアームと、前記ロボットアームの端部に設けられ、被溶接対象物の接合部位にスポット溶接をするスポット溶接ガンと、前記ロボットアームの端部に設けられ、スポット溶接された前記被溶接対象物の接合部位にアーク溶接をするアーク溶接トーチと、前記本体を堅固に固定する固定部と、を備える。

前記固定部は、床に固定設置され、前記本体を支持することにより前記本体の揺れが前記床に直接伝達されることを防止するベースフレームと、前記本体の下端から延長されて前記ベースフレームとの接触面積を増加させるフランジと、前記フランジと前記ベースフレームを分離可能に結束する結束部材と、を含む。

前記ロボットアームは、連結部によって、前記スポット溶接ガンと前記アーク溶接トーチが個別に分離可能に結合されることが好ましい。

前記連結部は、前記ロボットアームの端部に回転可能に設けられるロータリーブロックと、前記ロータリーブロックに分離可能に結合されるコネクティングプレートと、前記コネクティングプレートの前面一側端に、前記スポット溶接ガンを分離可能に結合するように構成された溶接ガン設置ブラケットと、前記コネクティングプレートの前面他側端に、前記アーク溶接トーチを分離可能に結合するように構成された溶接トーチ設置ブラケットと、を含む。

前記ロータリーブロックと、前記溶接トーチ設置ブラケットには、それぞれ溶接ワイヤを内部に挿入するための挿入ホールが形成されることが好ましい。

以上で説明したように、本発明によるハイブリッド溶接機は、従来技術とは異なり、車体のように２種類以上の溶接が要求される部品を溶接するとき、部品を構成する各部材に二酸化炭素アーク溶接とスポット溶接をするために、各工程に応じて部品を移動させなければならない不便を解決することができ、それによる労働力と時間を節約して生産性を大きく向上させ、設備空間を減らすことができる。

そして、本発明は、アーク溶接ガンとスポット溶接チップをロボットアームから分離することができ、維持補修を容易にすることができる。

本発明の一実施例によるハイブリッド溶接機の側面図である。 本発明の一実施例によるハイブリッド溶接機の本体の連結構造を示した拡大斜視図である。 本発明の一実施例による本体の連結構造の分解斜視図である。 本発明の一実施例によるスポット溶接ガンとアーク溶接トーチの設置構造を示した拡大斜視図である。 本発明の一実施例によるスポット溶接ガンとアーク溶接トーチの設置構造を示した分解斜視図である。

以下、添付された図面を参照して、本発明によるハイブリッド溶接機の実施例を説明する。この過程で図面に図示された線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上誇張して図示されていることがある。また、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義された用語である。作業者、運用者の意図または慣例によって変わり得る。したがって、このような用語に対する定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいてなされるべきである。

図１は、本発明の一実施例によるハイブリッド溶接機の側面図である。

図１に図示するように、本発明の一実施例によるハイブリッド溶接機１００は、スポット溶接と二酸化炭素アーク溶接を兼用して使用することができるものとして、本体１１０、ロボットアーム１２０、スポット溶接ガン１０及びアーク溶接トーチ２０を含む。

本体１１０は、固定設置され、ロボットアーム１２０、スポット溶接ガン１０及びアーク溶接トーチ２０を支持する役割を果たす。本体１１０は、様々な形状に変形可能である。

そして、ロボットアーム１２０は、四方向に自由に回動可能となるように本体１１０に繋がれる。ロボットアーム１２０は、様々な形状に形成でき、多関節であることが好ましい。

また、ロボットアーム１２０は、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０を分離可能に備える。

特に、各種産業機械の部品を溶接手段で製造するとき、スポット溶接と二酸化炭素アーク溶接を使用するが、部品である被溶接対象物（図示せず）の特性上、二酸化炭素アーク溶接とスポット溶接を施行しなければ製品の生産が不可能な場合に有用に使用される。

例として、各種産業機械の被溶接対象物である製品のうち、車体のように耐久性が要求される部品の場合に、二つ以上の被溶接対象物が溶接で接合される。

一方、スポット溶接ガン１０は、ロボットアーム１２０の端部に設けられる。そして、スポット溶接ガン１０は、被溶接対象物どうしの接合部位にスポット溶接をする役割を果たす。

さらに、アーク溶接トーチ２０は、ロボットアーム１２０の端部に設けられ、スポット溶接された被溶接対象物どうしの接合部位にアーク溶接をする役割を果たす。

このとき、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０は、設定された軌跡に沿って動くロボットアーム１２０によって、被溶接対象物どうしの接合部位を順に溶接する。

特に、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０は、同時に作動するように、またはいずれか一つだけ作動するように制御される。

ロボットアーム１２０が、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０により被溶接対象物どうしの溶接を繰り返すとき、本体１１０は揺れることがある。そのため、本体１１０は堅固に固定しなければならない。

図２は、本発明の一実施例によるハイブリッド溶接機の本体の連結構造を示した拡大斜視図であり、図３は、本発明の一実施例による本体の連結構造の分解斜視図である。

本体１１０は、固定部１３０によって堅固に固定設置される。

固定部１３０は、ベースフレーム１３２、フランジ１３４及び結束部材１３６を含む。

ベースフレーム１３２は、床に固定設置される。このとき、ベースフレーム１３２は、作業場や床に埋め立てられたり、ボルディングなどによって堅固に固定される。

そして、ベースフレーム１３２は、本体１１０を支持し、本体１１０の揺れが床に直接伝達されることを防止する役割も果たす。特に、ベースフレーム１３２は、中実のブロック形状よりも骨組み形状により構成されて、本体１１０から伝達される衝撃力を分散させることが好ましい。このとき、本体１１０は、ベースフレーム１３２の上側に接して設置される。

また、フランジ１３４は、本体１１０の下側端から延長して形成され、ベースフレーム１３２との接触面積を増加させる。フランジ１３４は、本体１１０の下端に沿って連続して形成されることも、非連続に形成されることもできる。

ベースフレーム１３２とフランジ１３４との間には、防振パッド１３３が備えられ、緩衝力を向上させることが好ましい。

さらに、フランジ１３４は、本体１１０と一体に製造されることが好ましく、様々な形状に変形可能である。

結束部材１３６は、フランジ１３４とベースフレーム１３２を分離可能に結束する役割を果たす。ここで、結束部材１３６は、ボルトなどの機械締結要素とする。特に、ベースフレーム１３２の交替、またはハイブリッド溶接機１００の交替のために、本体１１０とベースフレーム１３２は、互いに分離可能に結合されることが好ましい。

特に、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０は、ハイブリッド溶接機１００から個別に分離することが好ましい。これは、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０をそれぞれ交替できるようにし、維持補修を容易にするためである。

図４は、本発明の一実施例によるスポット溶接ガンとアーク溶接トーチの設置構造を示した拡大斜視図であり、図５は、本発明の一実施例によるスポット溶接ガンとアーク溶接トーチの設置構造を示した分解斜視図である。

ロボットアーム１２０は、連結部１４０によって、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０を個別に分離可能に結合する。

連結部１４０は、ロータリーブロック１４２、コネクティングプレート１４４、溶接ガン設置ブラケット１４６及び溶接トーチ設置ブラケット１４８を含む。

ロータリーブロック１４２は、ロボットアーム１２０の軸方向に対して円周方向に回転可能にロボットアーム１２０の端部に設置される。ロータリーブロック１４２は、様々な方式でロボットアーム１２０に回転可能に装着される。

そして、コネクティングプレート１４４は、ロータリーブロック１４２の前面に分離可能に結合される。さらに、コネクティングプレート１４４は、ロータリーブロック１４２に一体に製造することもできる。

さらに、コネクティングプレート１４４は、溶接ガン設置ブラケット１４６と溶接トーチ設置ブラケット１４８を連結して支持する役割を果たす。

すなわち、溶接ガン設置ブラケット１４６は、コネクティングプレート１４４の前面の一側端に分離可能に結合される。このとき、溶接ガン設置ブラケット１４６は、スポット溶接ガン１０と分離可能に結合する。コネクティングプレート１４４、溶接ガン設置ブラケット１４６及びスポット溶接ガン１０は、ボルティングなどの様々な方式によって分離可能に結合される。

さらに、溶接トーチ設置ブラケット１４８は、コネクティングプレート１４４の前面の他側端に分離可能に結合される。そして、溶接トーチ設置ブラケット１４８は、アーク溶接トーチ２０を分離可能に結合する。さらに、コネクティングプレート１４４、溶接トーチ設置ブラケット１４８及びアーク溶接トーチ２０は、ボルティングなどの様々な方式によって分離可能に結合される。

したがって、スポット溶接ガン１０とアーク溶接トーチ２０は、コネクティングプレート１４４に個別に分離可能に結合される。

ここで、ロータリーブロック１４２、コネクティングプレート１４４、溶接ガン設置ブラケット１４６及び溶接トーチ設置ブラケット１４８のそれぞれは、様々な形状に変形可能である。

また、アーク溶接トーチ２０は、アーク発生のために電気を供給する溶接ワイヤ１５０に連結される。溶接ワイヤ１５０は、電源部（図示せず）に接続される。

このとき、溶接ワイヤ１５０がロボットアーム１２０の外部に露出する場合、切断や被覆が剥がれるおそれがある。

そのため、ロータリーブロック１４２には、電源部から延長される溶接ワイヤ１５０を挿入するための第１挿入ホール１６２が形成される。溶接トーチ設置ブラケット１４８には、第１挿入ホール１６２を通過した溶接ワイヤ１５０を内部に挿入するための第２挿入ホール１６４が形成される。

第１挿入ホール１６２と第２挿入ホール１６４は、一直線上に配置されても、一直線上に配置されなくてもよい。そして、第１挿入ホール１６２と第２挿入ホール１６４の直径及び数は限定されない。

本発明は、図面に図示された実施例を参照にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術が属する分野で通常の知識を有する者であれば、今後多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解すべきである。したがって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められ、以下の特許請求項の範囲内に入る均等物まで含める。

［付記１］
本体と、
前記本体に対して回動可能に設けられるロボットアームと、
前記ロボットアームの端部に設けられ、被溶接対象物の接合部位にスポット溶接をするスポット溶接ガンと、
前記ロボットアームの端部に設けられ、スポット溶接された前記被溶接対象物の接合部位にアーク溶接をするアーク溶接トーチと、
前記本体を堅固に固定する固定部と、
を備えるハイブリッド溶接機。

［付記２］
前記固定部は、
床に固定設置され、前記本体を支持することにより前記本体の揺れが前記床に直接伝達されることを防止するベースフレームと、
前記本体の下端から延長されて前記ベースフレームとの接触面積を増加させるフランジと、
前記フランジと前記ベースフレームを分離可能に結束する結束部材と、
を含む付記１に記載のハイブリッド溶接機。

［付記３］
前記ロボットアームは、連結部によって、前記スポット溶接ガンと前記アーク溶接トーチが個別に分離可能に結合される、
付記１に記載のハイブリッド溶接機。

［付記４］
前記連結部は、
前記ロボットアームの端部に回転可能に設けられるロータリーブロックと、
前記ロータリーブロックに分離可能に結合されるコネクティングプレートと、
前記コネクティングプレートの前面一側端に、前記スポット溶接ガンを分離可能に結合するように構成された溶接ガン設置ブラケットと、
前記コネクティングプレートの前面他側端に、前記アーク溶接トーチを分離可能に結合するように構成された溶接トーチ設置ブラケットと、
を含む付記３に記載のハイブリッド溶接機。

［付記５］
前記ロータリーブロックと、前記溶接トーチ設置ブラケットには、それぞれ溶接ワイヤを内部に挿入するための挿入ホールが形成された、
付記４に記載のハイブリッド溶接機。

Claims (5)

1. 本体と、
   前記本体に対して回動可能に設けられるロボットアームと、
   前記ロボットアームの端部に設けられ、被溶接対象物の接合部位にスポット溶接をするスポット溶接ガンと、
   前記ロボットアームの端部に設けられ、スポット溶接された前記被溶接対象物の接合部位にアーク溶接をするアーク溶接トーチと、
   前記本体を堅固に固定する固定部と、
   を備えるハイブリッド溶接機。
2. 前記固定部は、
   床に固定設置され、前記本体を支持することにより前記本体の揺れが前記床に直接伝達されることを防止するベースフレームと、
   前記本体の下端から延長されて前記ベースフレームとの接触面積を増加させるフランジと、
   前記フランジと前記ベースフレームを分離可能に結束する結束部材と、
   を含む請求項１に記載のハイブリッド溶接機。
3. 前記ロボットアームは、連結部によって、前記スポット溶接ガンと前記アーク溶接トーチが個別に分離可能に結合される、
   請求項１に記載のハイブリッド溶接機。
4. 前記連結部は、
   前記ロボットアームの端部に回転可能に設けられるロータリーブロックと、
   前記ロータリーブロックに分離可能に結合されるコネクティングプレートと、
   前記コネクティングプレートの前面一側端に、前記スポット溶接ガンを分離可能に結合するように構成された溶接ガン設置ブラケットと、
   前記コネクティングプレートの前面他側端に、前記アーク溶接トーチを分離可能に結合するように構成された溶接トーチ設置ブラケットと、
   を含む請求項３に記載のハイブリッド溶接機。
5. 前記ロータリーブロックと、前記溶接トーチ設置ブラケットには、それぞれ溶接ワイヤを内部に挿入するための挿入ホールが形成された、
   請求項４に記載のハイブリッド溶接機。
   
   
   

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