KR101107611B1 - Swing gun apparatus - Google Patents
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Abstract
이송로봇의 작업 반경을 축소하고 스폿 용접에 대한 작업 생산성을 향상시킬 수 있는 스윙건 장치가 소개된다. 이 스윙건 장치는 하부 본체(110)와, 일단이 본체에 고정되고 타단이 수평으로 연장형성되어 하부 전극팁(211)이 구비된 하부 아암(210)과, 하부 아암(210)의 일단에 고정되어 상방향으로 연장 형성된 상부 본체(120)와, 일단이 상부 본체(120)에 회동 가능하게 연결되는 상부 아암(220)과, 하부 전극팁(211)에 대응되는 상부 전극팁(231)과, 하부 전극팁(211)을 전,후 방향으로 이동하기 위한 이동실린더(232)가 구비되어, 상부 아암(220)의 타단에 설치되는 상부 전극팁부(230)와, 상부 본체(120)에 힌지 연결되고 상부 아암(220)의 일단에 링크수단(310)을 통해 연결되어 상부 아암(220)을 회동시키기 위한 회동실린더(300)를 포함하여 구성된다.A swing gun device is introduced that can reduce the working radius of the transfer robot and improve the work productivity for spot welding. The swing gun device is fixed to the lower main body 110, one end is fixed to the main body and the other end is formed horizontally and the lower arm 210, the lower electrode tip 211 is provided, and one end of the lower arm 210 And an upper body 120 extending upwardly, an upper arm 220 having one end rotatably connected to the upper body 120, an upper electrode tip 231 corresponding to the lower electrode tip 211, and A moving cylinder 232 for moving the lower electrode tip 211 in the front and rear directions is provided, and the upper electrode tip portion 230 installed at the other end of the upper arm 220 is hinged to the upper body 120. And connected to one end of the upper arm 220 via a linking means 310, and includes a rotation cylinder 300 for rotating the upper arm 220.
하부 본체, 상부 본체, 하부 아암, 상부 아암 Lower body, upper body, lower arm, upper arm
Description
본 발명은 스윙건 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상,하 스윙 작동 및 전,후진 작동을 통해, 가공소재에 대한 스폿 용접을 효과적으로 구현할 수 있는 스윙건 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a swing gun device, and more particularly, to a swing gun device that can effectively implement spot welding on the workpiece through the up, down swing operation and the forward, backward operation.
일반적으로 차량의 차체와 같은 다수의 강판을 접합하기 위해, 전기저항 용접방식인 스폿 용접이 많이 사용된다. 스폿 용접은 접합하고자 하는 판을 2개의 전극 사이에 끼워놓은 상태에서 전류를 통하면 접촉면의 전기저항이 크므로 발열하게 되고, 접촉면의 저항은 곧 소멸하게 되나, 이 발열로 인해 모재 자체의 저항이 커져서 온도는 더욱 상승하게 되어 두 금속판이 접합되는 방식이다. In general, in order to join a plurality of steel sheets such as a vehicle body, spot welding, which is an electric resistance welding method, is frequently used. Spot welding generates heat because the electrical resistance of the contact surface is large when current is inserted between the two electrodes, and the resistance of the contact surface is soon extinguished. The larger the temperature, the more the two metal plates are joined together.
이러한 스폿 용접은 철강을 비롯한 경합금, 저탄소강, 고탄소강, 저합금강, 알루미늄과 알루미늄 합금, 스테인레스강, 주석도금판 등의 각종 다양한 금속들에 사용되고 있다. 특히, 차체를 납품하는 업체에서는 모재인 두 금속판을 접합하기 위해 스폿 용접기를 사용하여 차체 조립을 하고 있으며, 이 스폿 용접기는 겹쳐진 모재의 금속판 양쪽에 대고 국부적인 통전과 가압을 하는 전극팁이 구비되어, 전극팁에서 발생하는 고전류와 가압력에 의한 높은 열을 이용하여 전극팁의 선단에서 모재의 용융현상이 일어나도록 함으로써 모재인 두 금속판이 접합되도록 한다.Such spot welding is used for various metals such as steel, light alloy, low carbon steel, high carbon steel, low alloy steel, aluminum and aluminum alloy, stainless steel, tin plate, and the like. In particular, companies that supply car bodies use a spot welder to assemble two metal plates, which are base metals, and the spot welders are equipped with electrode tips that apply local energization and pressure to both sides of the overlapping base metal plates. By using the high current generated by the electrode tip and the high heat caused by the pressing force, the base metal is melted at the tip of the electrode tip to bond the two metal plates as the base material.
그런데 종래 스폿 용접기의 경우, 전극팁과 가공 소재 간의 간격 조절이 쉽지 않고, 이송로봇을 통해 스폿 용접에 적정한 위치로 가공소재를 이동해야 하므로 스폿 용접기의 정밀 용접이 어려웠다는 문제가 있었다.However, in the case of the conventional spot welder, it is not easy to adjust the spacing between the electrode tip and the workpiece, and the precision welding of the spot welder was difficult because the workpiece should be moved to a suitable position for spot welding through a transfer robot.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이송로봇의 작업 반경을 축소하고 스폿 용접에 대한 작업 생산성을 향상시킬 수 있는 스윙건 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving this problem is to provide a swing gun device that can reduce the working radius of the transfer robot and improve the work productivity for spot welding.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하부 본체, 하부 아암, 상부 아암, 상부 전극팁부, 회동실린더를 포함하고, 하부 아암은 일단이 상기 하부 본체에 고정되고 타단이 수평으로 연장형성되어 하부 전극팁이 구비되고, 상부 본체는 상기 하부 아암의 일단에 고정되어 상방향으로 연장 형성되고, 상부 아암은 일단이 상기 상부 본체에 회동 가능하게 연결되고, 상부 전극팁부는 상기 하부 전극팁에 대응되는 상부 전극팁과, 상기 하부 전극팁을 전,후 방향으로 이동하기 위한 이동실린더가 구비되어, 상기 상부 아암의 타단에 설치되며, 회동실린더는 상기 상부 본체에 힌지 연결되고, 상기 상부 아암의 일단에 링크수단을 통해 연결되어 상기 상부 아암을 회동시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a lower body, a lower arm, an upper arm, an upper electrode tip portion, and a rotation cylinder, and the lower arm has one end fixed to the lower body and the other end extending horizontally to form a lower electrode tip. Is provided, the upper body is fixed to one end of the lower arm is formed extending in the upward direction, the upper arm is one end is rotatably connected to the upper body, the upper electrode tip portion corresponding to the lower electrode tip And a moving cylinder for moving the lower electrode tip in the front and rear directions, and is installed at the other end of the upper arm, and the rotating cylinder is hinged to the upper body, and has a link means at one end of the upper arm. Connected through the upper arm.
이때, 상기 링크수단은 일단에 상기 상부 아암의 일단이 힌지 연결되는 제1 힌지부가 마련되고 타단에 제2 힌지부가 마련되어 상기 제1 및 제2 힌지부가 일자 형태로 배치되는 제1 링크편과, 일단에 상기 제1 링크편의 제2 힌지부에 힌지 연결되는 제1 힌지부가 마련되고, 타측부에 상기 상부 본체에 힌지 연결되는 제2 힌지부와 상기 회동실린더에 작동로드를 매개로 힌지 연결되는 제3 힌지부가 각각 마련 되어, 상기 제1, 제2 및 제3 힌지부가 삼각형 형태로 배치되는 제2 링크편을 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the link means is provided with a first hinge portion, one end of which is hinged to one end of the upper arm, and a second hinge portion, which is provided at the other end, with the first link piece having the first and second hinge portions arranged in a straight shape, and once A first hinge portion hinged to a second hinge portion of the first link piece, a second hinge portion hinged to the upper body on the other side, and a third hinge portion connected to the pivoting cylinder by an operating rod; It is preferable to include a second link piece provided with a hinge portion and the first, second and third hinge portions arranged in a triangular shape.
또한, 상기 상부 아암에는 가이드홈부가 형성된 아암스토퍼가 마련되고, 상기 상부 본체에는 상기 가이드홈부에 대응되는 가이드레일이 형성된 본체 스토퍼가 마련되어, 상기 상부 아암의 하방향 회동시 상기 아암스토퍼가 본체 스토퍼에 의해 지지되는 것이 바람직하다. In addition, the upper arm is provided with an arm stopper having a guide groove portion, and the upper body is provided with a body stopper having a guide rail corresponding to the guide groove portion, and the arm stopper is attached to the body stopper when the upper arm pivots downward. It is preferably supported by.
아울러, 상기 하부 전극팁은 상기 상부 본체를 향해 수평하게 배치되고, 상기 상부 전극팁은 상기 상부 아암에 수평하게 배치되어, 용접 가공시 상기 상부 아암의 회동을 통해, 상기 하부 전극팁과 상부 전극팁은 서로 대향되게 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the lower electrode tip is disposed horizontally toward the upper body, the upper electrode tip is disposed horizontally on the upper arm, through the rotation of the upper arm during welding, the lower electrode tip and the upper electrode tip Is preferably disposed to face each other.
본 발명에 의하면, 상,하 스윙 작동 및 전,후진 작동을 통해, 가공소재, 예컨대 차체부품에 대한 스폿 용접을 효과적으로 구현할 수 있다. 특히, 이송로봇의 작업 반경이 축소될 수 있고, 작업 생산성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.According to the present invention, through the up and down swing operation and the forward and backward operations, spot welding of a workpiece, for example, a vehicle body part, can be effectively implemented. In particular, the working radius of the transfer robot can be reduced, there is an advantage that can improve the work productivity.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 스윙건 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 스윙건 장치의 작동 전 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 스윙건 장치의 작동 후 상태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a swing gun device according to the present invention, Figure 2 is a view showing a state before the operation of the swing gun device according to the invention, Figure 3 shows a state after the operation of the swing gun device according to the invention Drawing.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스윙건 장치는, 하부 본체(110)와, 일단부가 하부 본체(110)에 고정 설치되는 하부 아암(210)과, 하부 아암(210)의 일단부에 상방향으로 고정 설치되는 상부 본체(120)와, 일단부가 상부 본체(120)에 힌지 연결되는 상부 아암(220)과, 상부 아암(220)의 타단부에서 전,후방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 전극팁부(230), 상부 아암(220)을 소정 각도 회동하기 위한 회동실린더(300)를 포함하여 구성된다.As shown in Figures 1 to 3, the swing gun device according to the present invention, the
하부 본체(110)는 하부 아암(210), 상부 아암(220), 상부 전극팁부(230) 및 회동실린더(300)를 지지하기 위한 것으로, 복수의 지지프레임에 의해 구성되며, 이 하부 본체(110)의 상부에는 하부 아암(210)이 장착된다.The lower
하부 아암(210)은 해당 일단부가 하부 본체(110)의 상부에 고정되어, 수평으로 연장 형성되는 구조로, 해당 타단부에 하부 전극팁(211)이 마련된다. 이 하부 전극팁(211)은 상부 전극팁부(230)의 상부 전극팁(231)과 대응되게 배치되어 가공소재에 대한 스폿 용접이 이루어질 수 있다.The
하부 아암(210)의 일단부에는 상부 본체(120)가 고정 설치된다. 상부 본체(120)는 하부 아암(210)과 상부 아암(220) 간 거리가 일정 높이 이격되어 배치되도록 하부 아암(210)과 상부 아암(220) 사이에 배치되는데, 구체적으로, 상부 본 체(120)의 하부에는 하부 아암(210)의 일단부가 고정 설치되고, 상부 본체(120)의 상부에는 상부 아암(220)의 일단부가 힌지 연결된다. 이와 같이, 하부 아암(210)과 상부 아암(220) 사이에는 소정 공간이 형성되므로, 이 소정 공간에 대형 크기의 가공소재가 위치되어 스폿 용접이 이루어질 수 있다. The
상부 아암(220)은 해당 일단부가 상부 본체(120)에 회동 가능하게 연결되고, 해당 타단부에 상부 전극팁부(230)가 마련되어, 용접 가공시 상부 전극팁부(230)가 하부 아암(210)의 하부 전극팁(211)에 대응되도록 회동되는 구조이다. The
즉, 상부 아암(220)의 일단부를 회동축으로 하여 상방향으로 회동된 경우, 이들 상부 아암(220)과 하부 아암(210) 사이에는 가공 소재가 위치되고, 상부 아암(220)의 일단부를 회동축으로 하여 하방향으로 회동된 경우, 상부 아암(220)과 하부 아암(210) 사이에 위치된 가공 소재는 상부 아암(220)의 상부 전극팁(231)과 하부 아암(210)의 하부 전극팁(211)을 통해 스폿 용접될 수 있다.That is, when one end of the
여기서, 상부 아암(220)에는 아암스토퍼(240)가 마련되고, 상부 본체(120)에는 본체스토퍼(130)가 마련되어, 상부 아암(220)의 하방향 회동시 아암스토퍼(240)는 본체스토퍼(130)에 의해 지지되어 상부 아암(220)의 회동각도가 제한된다. 이를 위해, 아암스토퍼(240)는 가이드홈부(241)가 형성된 완충부재로 구성되고, 본체스토퍼(130)는 상부 아암(220)의 하방향 회동시 가이드홈부(241)에 끼워지는 가이드레일(131)이 형성된 완충부재로 구성되는 것이 좋다. Here, the
상부 아암(220)의 타단부에 장착되는 상부 전극팁부(230)는, 하부 전극팁(211)에 대응되는 상부 전극팁(231)과, 하부 전극팁(211)을 전,후 방향으로 이동 하는 이동실린더(232)를 포함한다. 따라서, 용접 가공을 위해 상부 아암(220)이 하방향으로 회동되면, 이동실린더(232)의 작동을 통해 상부 전극팁(231)과 하부 전극팁(211) 사이의 간격이 정밀하게 조절할 수 있다.The upper
이때, 하부 전극팁(211)은 상부 본체(120)를 향해 수평하게 배치되고, 상부 전극팁(231)은 상부 아암(220)에 수평하게 배치됨으로써, 용접 가공시 하부 전극팁(211)과 상부 전극팁(231)이 서로 대향되게 배치된다. At this time, the
상부 아암(220)은 회동실린더(300)를 통해 회동 작동이 구현된다. 이 회동실린더(300)는 상부 본체(120)에 힌지 연결되고, 링크수단(310)을 통해 상부 아암(220)의 일단부에 연결된다. The
특히, 링크수단(310)은 일단에 상부 아암(220)의 일단에 힌지 연결되는 제1힌지부(311a)가 마련되고 타단에 제2 힌지부(311b)가 마련되는 제1 링크편(311)과, 일단에 제1 링크편(311)의 제1 힌지부(311a)에 힌지 연결되는 제1힌지부(312a)가 마련되고 타측부에 상부 본체(120)에 힌지 연결되는 제2 힌지부(312b)와 회동실린더(300)에 작동로드(320)를 매개로 힌지 연결되는 제3 힌지부(312c)가 각각 마련되는 제2 링크편(312)으로 구성된다. 이때, 제1 링크편(311)은 제1 및 제2 힌지부(311a),(311b)가 일자 형태로 배치되고, 제2 링크편(312)은 제1, 제2 및 제3 힌지부(312a),(312b),(312c)가 삼각형 형태로 배치된다.In particular, the link means 310 is provided with a
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 작동로드(320)가 회동실린더(300)에 인입된 상태에서 작동로드(320)를 인출시키면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 링크편(312)의 제1 힌지부(312a)는 도 3의 시계방향으로 회전하면서 제1 링크편(311)을 푸시하고, 제1 링크편(311)은 상부 아암(220)의 일단부를 밀어 상부 아암(220)의 타단부를 하방향으로 회동시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 2, when the
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made of such a configuration as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 회동실린더(300)에 작동로드(320)를 인입하여, 상부 아암(220)의 상부 전극팁(231)과 하부 아암(210)의 하부 전극팁(211) 사이가 서로 이격되게 한다. 이때, 이들 상부 아암(220)의 상부 전극팁(231)과 하부 아암(210)의 하부 전극팁(211) 사이에 가공 소재(미도시)를 위치시킨다. As shown in FIG. 2, first, the
도 3에 도시된 바와 같이, 회동실린더(300)에서 작동로드(320)가 인출되면, 제2 링크편(312)의 제1 힌지부(312a)가 도 3의 시계방향으로 회전하면서 제1 링크편(311)을 푸시하고, 제1 링크편(311)은 상부 아암(220)의 일단부를 밀어 상부 아암(220)의 타단부를 하방향으로 회동시킨다.As shown in FIG. 3, when the actuating
이후, 이동실린더(232)를 작동시키면, 상부 전극팁부(230)의 상부 전극팁(231)이 전진하여 가공소재에 접촉되고, 이 상태에서 용접 전원이 상부 전극팁(231) 및 하부 전극팁(211)에 인가되면 이들 상부 전극팁(231)과 하부 전극팁(211) 사이의 가공소재에서는 스폿 용접이 이루어진다.Thereafter, when the moving
상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail using the preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 스윙건 장치를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a swing gun device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 스윙건 장치의 작동 전 상태를 도시한 상태도.Figure 2 is a state diagram showing a state before operation of the swing gun device according to the invention.
도 3은 본 발명에 따른 스윙건 장치의 작동 후 상태를 도시한 상태도.Figure 3 is a state diagram showing a state after the operation of the swing gun device according to the invention.
※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※※ Code explanation for main part of drawing ※
110 :하부 본체 120 :상부 본체110: lower body 120: upper body
210 :하부 아암 220 :상부 아암 210: lower arm 220: upper arm
230 :상부 전극팁부 240 :아암스토퍼 230: upper electrode tip portion 240: arm stopper
300 :회동실린더300: rotating cylinder
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