KR100584474B1

KR100584474B1 - 자동차 아암 용접용 지그

Info

Publication number: KR100584474B1
Application number: KR1020050011974A
Authority: KR
Inventors: 권승혜
Original assignee: 주식회사 새화신
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2006-05-29

Abstract

본 발명은 자동차 아암 용접용 지그에 관한 것으로, 용접로봇(C) 전방에 갖는 지그(B)의 베이스(10)의 전면 상부에 걸림대(12)와 클램프(14)(16)를 통하여 아암 본체(2)를 결합고정하고 그 하부양측에 에어실린더(26)(28)에 의해 작동하도록 설치되는 좌우 결속핀(22)(24)는 단관(4)(6)을 결합고정하여 전체 용접구간중 노출된 일부용접구간을 1차용접한 다음 결속핀(22)(24)을 연결하는 샤프트(30)(32)의 피니언기어(34)(36)와 치합된 랙기어(42)(44)의 작동으로 1차용접된 아암(A)이 회전되게 하여 비용접구간의 노출로 2차용접에 의한 용접작업을 완료해 줄 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차 아암 용접용 지그{JIG FOR WELDING OF AUTOMOBILE ARM}

도 1 : 본 발명의 정면구성도

도 2 : 본 발명의 일부정면구성도

도 3 : 본 발명의 요부측면구성도

도 4 : 본 발명의 사용상태 측면구성도

도 5 : 본 발명에 의해 제조되는 아암과 결속핀을 나타낸 일부분해사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(A)--아암 (B)--지그

(C)--용접로봇 (2)--아암본체

(4)(6)--단관 (8)--프레임

(10)--베이스 (12)--걸림대

(14)(16)(18)--클램프 (20)--스토퍼블록

(22)(24)--결속핀 (26)(28)(38)(40)--에어실린더

(30)(32)--샤프트 (34)(36)--피니언기어

(42)(44)--랙기어 (46)--받침대

(48)--키홈 (50)--키

본 발명은 용접로봇을 이용한 자동차용 아암의 용접시 아암본체와 단관을 지지고정하는 용접용 지그에 관한 것이다.

차종에 따라 형태를 달리하는 여러 종류의 자동차용 아암 중 도 5에서와 같이 대체로 반원형의 아암본체(2) 양단부에 단관(4)(6)이 용접형성되는 아암(A)의 경우 강도보강을 위하여 아암본체(2)가 갖는 단면형상에 따라 단관(4)(6)의 외주면에 걸쳐 대체로 "U"형의 긴 용접면을 갖게 되며 용접작업은 거의 대부분 용접불량을 최소화하고 또 생산성 향상을 위하여 용접로봇에 의존하고 있다.

현재 이용되고 있는 자동차 아암 용접용 지그는 용접로봇 전방에 지그를 설치하여 상기 지그가 갖는 베이스의 전면 상부에 아암 본체를 고정하는 걸림대와 클램프가 설치되고 그 하부양측에는 단관을 결합고정하는 결속핀이 에어실린더에 의해 좌우로 작동가능케 설치되어 작업자가 지그전방에서 아암본체와 단관을 공급해 주게 되면 그 후방에 갖는 용접로봇의 동작으로 용접이 이루어지도록 구성되어 있다.

그러나 이러한 구조의 지그는 용접로봇이 작업자의 간섭을 피하기 위하여 지그 후방에 설치되고 또 지그의 구조상 공급된 아암본체와 단관 사이에 갖는 전체 용접부위중 일부만 노출되므로 노출된 일부용접구간만 용접이 이루어질 수가 있을 뿐 가려진 나머지 용접구간은 용접이 이루어질 수가 없어 1차용접된 아암을 지그로부터 분리하여 나머지 비용접구간은 수동용접 내지는 별도의 지그와 용접로봇을 통 한 자동용접으로 용접작업을 완료해 주도록 하고 있다.

따라서 지그와 용접로봇에 의해 1차용접된 아암을 지그로부터 분리하여 수작업 내지는 별도의 지그와 용접로봇을 이용한 2차용접으로 용접작업이 완료되도록 하는데 시간과 인력이 추가소요되므로 현저한 생산성 저하를 가져오게 되고 또 수작업에 의존할 경우 용접불량발생율이 높을 뿐 아니라 생산성은 더욱 저하되며 별도의 지그와 용접로봇을 이용한 자동용접시에는 수작업에 비해 용접불량을 줄이고 또 용접시간을 단축할 수가 있으나 비싼 지그와 용접로봇을 설치해 주는데 따른 설치비용이 추가소요되는 등의 많은 문제점들이 지적되고 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래기술이 갖는 문제점들을 감안하여 1차용접후 아암의 회전에 의한 비용접구간의 노출로 2차용접이 이루어질 수 있도록 하여 현저한 생산성 향상 및 2차용접을 위한 설치비용을 줄일 수 있도록 한 자동차 아암 용접용 지그를 제공하고자 한다.

상기한 본 발명의 목적은 걸림대와 클램프를 통하여 아암본체를 결합하고 그 하부 양측에 갖는 좌우 결속핀에 단관을 결합고정한 상태에서 후방에 갖는 용접로봇에 의해 노출된 용접구간의 용접이 이루어지게 되면 아암본체를 가압고정하는 클램프의 언클램핑후 좌우결속핀의 샤프트가 갖는 피니언기어와 랙기어에 의한 아암의 회전으로 비용접구간이 노출되어 용접로봇에 의한 2차용접이 이루어질 수 있도록 한 자동차 아암 용접용 지그에 의해 달성된다.

도 1은 본 발명의 정면구성도로서, 본 발명은 프레임(8) 상부에 갖는 베이스(10)의 전면 상부에 아암본체(2)를 결합고정하는 걸림대(12)와 클램프(14)(16)가 설치되고 상기 걸림대(12)의 하부 양측에는 각각 클램프(18)와 스토퍼블록(20)의 도움으로 아암(A)의 단관(4)(6)을 결합고정하는 결속핀(22)(24)이 에어실린더(26)(28)에 의해 작동하도록 설치되고 상기 결속핀과 에어실린더 사이에 연결되어 결속핀과 함께 회전하는 샤프트(30)(32)에는 키와 키홈을 통하여 결합되는 피니언기어(34)(36)가 설치되고 상기 피니언기어(34)(36)는 각각 에어실린더(38)(40)에 의해 작동하는 랙기어(42)(44)와 치합되며 결속핀의 하부전방에는 아암본체(2)를 받쳐주는 받침대(46)가 고정설치된다.

상기에서 아암본체(2)를 결합고정하는 걸림대(12)와 클램프(14)(16) 중 걸림대(12)는 아암본체(2)가 갖는 형상에 따라 베이스(10)로부터 수개의 걸림봉이 돌출형성된 것이나 이외에 아암본체(2)가 결합될 수 있는 형태이면 모두 만족하며, 클램프(14)(16)는 베이스(10)에 핀으로 연결된 가압대와 상기 가압대를 작동하는 에어실린더로 구성되어 걸림대(12)에 결합된 아암본체(2)를 가압고정해 주게 된다.

또한 아암(A)의 단관(4)(6)을 결합고정하는 결속핀(22)(24)은 단관(4)(6)내에 여유있게 삽입될 수 있는 형태로서 에어실린더(26)(28)에 의해 좌우로 슬라이딩작동하며 그 외면에는 단관(4)(6)의 키홈(48)과의 결합을 위한 키(50)가 형성된다.

상기 결속핀(22)(24)과 에어실린더(26)(28)를 연결하는 샤프트(30)(32)는 실린더브라켓(52)(54)내에 설치되는 피니언기어(34)(36)를 관통하여 결속핀과 함께 에어실린더(26)(28)의 실린더봉으로부터 회전가능케 연결설치되고 상기 피니언기어 (34)(36)와 치합되는 랙기어(42)(44)는 그 하부에 연결된 에어실린더(38)(40)의 작동으로 LM가이드를 따라 직선운동하도록 구성된다.

그러나 좌우결속핀에 의한 아암(A)의 회전은 1차용접후 이루어지게 되므로 어느 한 결속핀에만 랙과 피니언에 의한 회전력이 주어지도록 하더라도 무방하며 그 회전력 또한 랙과 피니언이 아닌 모터의 동력을 이용할 수도 있는바 본 발명은 결속핀에 회전력을 부여하여 1차용접된 아암을 일정각도 회전시켜 줄 수 있는 구조이면 모두 만족한다.

또한 일측 결속핀(22) 외측에 갖는 클램프(18)는 가압대와 상기 가압대를 작동하는 에어실린더로 구성되어 클램핑시 결속핀(22)에 결합된 단관(4)을 가압고정하며 타측 결속핀(24) 외측에 갖는 스토퍼블록(20)은 베이스(10)에 고정된 베어링블록으로부터 회전가능케 연결설치되어 결속핀(24)의 전진으로 상기 결속핀에 결합된 단관(6)과 접촉하여 가압고정이 이루어지게 되고 또 가압고정상태에서 회전이 이루어지게 되나 이외에 결속핀에 결합된 단관이 용접시 정위치를 유지할 수 있는 수단을 갖는 것이면 모두 만족한다.

그리고 결속핀(22)(24)의 하부전방에 갖는 받침대(46)는 아암본체(2)를 안정감있게 받쳐줄 수 있는 형태로서 걸림대(12)에 결합된 아암본체(2)가 단관(4)(6)과의 1차용접후 결속핀(22)(24)을 축으로 한 회전시 약100~140° 회전각에서 받침이 이루어질 수 있는 위치에 형성되나 단관(4)(6)이 결속핀(22)(24)과 키와 키홈에 의해 결합되어 결속핀으로부터도 충분한 지지력을 얻게 되므로 받침대는 반드시 필요로 하는 것은 아니다.

본 발명은 작업자가 지그(B) 전방에서 걸림대(12)와 클램프(14)(16)을 통하여 아암본체(2)를 결합고정하고 전진한 일측 결속핀(22)과 후퇴한 타측 결속핀(24)에 단관(4)(6)을 공급하여 일측 결속핀(22)에 공급된 단관(4)은 클램프(18)의 작동으로 고정되게 하고 타측 결속핀(24)에 공급된 단관(6)은 에어실린더(28)에 의한 결속핀(24)의 전진으로 스토퍼블록(20)과 접촉하여 고정되게 한 상태에서 용접로봇(C)의 동작으로 전체용접구간 중 노출된 구간의 1차용접이 이루어지도록 하는 것은 종래와 같다.

다만 이때 이용되는 단관(4)(6)은 제작시 그 내면에 키홈(48)이 형성되어 있어 결합시 결속핀(22)(24)과는 키(50)와 키홈(48)에 의한 결합이 이루어지게 된다.

따라서 아암(A)의 1차용접후 수동조작 내지는 제어기의 제어로 아암본체(2)를 가압고정하는 클램프(14)(16)가 후퇴케 하고 에어실린더(38)(40)를 통하여 랙기어(42)(44)를 전진작동시켜 주게 되면 이와 치합된 피니언기어(34)(36)가 회전하게 되고 상기 피니언기어(34)(36)와 키와 키홈을 통하여 결합되는 샤프트(30)(32)가 결속핀(22)(24)과 함께 회전하면서 단관(4)(6)을 통하여 결속핀(22)(24)과 키와 키홈에 의해 결합되는 1차용접된 아암(A)을 회전시켜 주게 된다.

이때 아암(A)은 걸림대(12)로부터 약100~140°회전각에서 아암본체(2)가 그 하부전방에 갖는 받침대(46)와 접촉하여 받침이 이루어지게 되고 또 전체 용접부위중 1차용접시 가려져 있던 비용접부위가 상향노출되므로 이후 용접로봇(C)의 동작으로 노출된 비용접부위를 2차용접하여 용접작업을 완료해 주면 된다.

아암의 용접 완료후에는 종전과 같이 에어실린더(26)(28)를 통한 결속핀 (22)(24)의 후퇴로 아암(A)이 지그(B)로부터 분리되어 회수되며 용접완료된 아암(A)의 분리후 아암본체(2)와 단관(4)(6)을 재공급하고 용접작업을 재개시켜 주는 것으로 연속작업이 이루어지게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 지그(B)가 갖는 걸림대(12)와 클램프(14)(16) 및 결속핀(22)(24)을 통한 아암본체(2)와 단관(4)(6)의 공급으로 요구되는 전체용접부위 중 노출된 일부용접부위의 1차용접이 이루어지도록 한 다음 랙과 피니언을 통하여 결속핀(22)(24)에 주어지는 회전력에 의한 1차용접된 아암(A)의 회전으로 나머지 용접부위가 노출되게 하여 2차용접으로 용접작업을 완료해 주도록 하므로서 종전 1차용접후 아암을 지그로부터 분리시켜서 수작업 내지는 별도의 지그와 용접로봇에 의해 2차용접이 이루어지도록 하는데 비해 용접시 필요한 시간과 인력을 줄일 수가 있어 현저한 생산성 향상을 가져올 수가 있고 또 2차용접을 위한 별도의 지그와 용접로봇을 설치운용하는데 따른 비용을 절감할 수가 있는 등의 효과를 기대할 수가 있는 것이다.

Claims

용접로봇 전방에 갖는 프레임의 베이스 전면 상부에 아암본체를 결합고정하는 걸림대와 클램프가 설치되고 그 하부 양측에는 단관을 결합고정하는 결속핀이 에어실린더에 의해 좌우로 작동하도록 설치되는 자동차 아암 용접기용 지그에 있어서, 결속핀 외면에 갖는 키와, 상기 결속핀과 에어실린더 사이에 에어실린더로부터 결속핀과 함께 회전하도록 연결설치되는 샤프트와, 고정된 실린더 브라켓 내에 설치되며 상기 샤프트와는 키와 키홈을 통하여 결합되는 피니언기어와, 상기 피니언기어와 치합되어 에어실린더의 작동으로 결속핀을 회전시켜 주는 랙기어를 포함하는 자동차 아암 용접용 지그.