KR101672363B1

KR101672363B1 - 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치

Info

Publication number: KR101672363B1
Application number: KR1020150126569A
Authority: KR
Inventors: 이승해; 송두현; 이주현; 박수용; 김호진
Original assignee: 한국티앤엠(주)
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2015-09-07
Publication date: 2016-11-03

Abstract

본 발명은 용접 팁 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 팁 자동 교환장치를 이용한 팁 교환 작업에 있어서 교환 용접 팁을 공급하는 카트리지의 소모된 용접 팁을 자동으로 충전하여 팁 교환 및 정렬에 따른 시간을 단축하고 효율성을 향상시킬 수 있도록 구성된 용접 팁 카트리지 충전 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 팁 피더부, 팁 이송레일부, 팁 공급관부 그리고 카트리지 장착부 및 개폐 실린더부와 차단 실린더부로 구성되고, 이에 따라 용접 팁 카트리지 내의 소모된 용접 팁을 자동으로 새롭게 충전할 수 있어서 용접 팁 교환작업 중 팁 교환 및 정렬에 따른 시간을 단축하면서도 작업 효율을 향상시킨다.

Description

용접 팁 카트리지 자동 충전 장치{Automatic welding tip cartridge filling device}

본 발명은 용접 팁 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 팁 자동 교환장치를 이용한 팁 교환 작업에 있어서 교환 용접 팁을 공급하는 카트리지의 소모된 용접 팁을 자동으로 충전하여 팁 교환 및 정렬에 따른 시간을 단축하고 효율성을 향상시킬 수 있도록 구성된 용접 팁 카트리지 충전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 생산라인과 같은 일정제품의 대량생산에는 다른 용접에 비해 가열시간이 매우 짧아 작업속도가 크고, 또 가열범위가 좁아 잔류 응력이나 변형이 적음으로 용접부의 안정성이 높은 스폿 용접이 주로 사용되고 있다.

통상의 스폿 용접을 위한 용접 건은 생크(shank)와, 상기 생크 끝에 부착되어 용접이 행해지는 용접 팁으로 구성되는데, 양 측의 생크(shank) 사이에 용접하고자 하는 패널(물품)을 끼워 반복적으로 용접을 실시한다.

한편, 용접 팁은 작업에 따라 선단부가 압력과 열에 의해 마모되고 휨이 발생하게 되며, 이러한 휨과 마모가 허용 한계치 이상으로 진행되면 용접 불량이 발생되므로 주기적으로 용접 팁을 교환해 주어야 한다.

이와 같이 마모된 용접 건의 용접 팁을 교환할 수 있도록, 본원발명의 출원인은 (특허문헌 0001)에 제시된 바와 같이, 용접 팁을 자동으로 교환하는 장치를 발명하고 제안하였다.

도 1을 참조하면, 이러한 용접 팁 자동 교환장치(1)는, 크게 용접 건의 마모된 용접 팁을 탈거하는 팁 탈거수단(3)과, 팁 수용부(4a)내의 새로운 용접 팁을 기존 용접 팁이 탈거된 용접 건의 생크에 장착하는 팁 세팅수단(4)으로 구성된다.

이때, 상기 팁 세팅수단(4)의 팁 수용부(4a)에는 항상 새로운 용접 팁이 수용되어 교환될 수 있도록 대기되어야 하는데, 단일 용접 팁을 하나하나 대기시키기는 어려운 바, 상기 팁 수용부(4a)내의 소모된 용접 팁을 충전할 수 있도록 상기 팁 수용부(4a)의 상부에는 소정 개수의 용접 팁을 내부에 수용하고 있는 용접 팁 카트리지(10)가 착탈되게 결합된다.

한편, 이러한 용접 팁 카트리지(10) 또한 연속된 용접 팁 교환작업 중에 소모된 용접 팁(20)을 재차 충전할 필요가 있다.

상기의 단일 용접 팁(20)을 손으로 일일이 용접 팁 카트리지(10)에 끼워 넣어 충전하기에는 용접 팁 교환작업 중 시간이 많이 소요되기 때문에, 전체 팁 교환 작업 시간을 단축시키면서 자동으로 용접 팁 카트리지(10)에 소모된 용접 팁(20)을 충전하기 위한 장치가 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1216192호(2012.12.20. 등록)

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로, 용접 팁 자동 교환장치를 이용한 팁 교환 작업 중 용접 팁을 공급하는 팁 카트리지 내의 소모된 용접 팁을 자동으로 충전할 수 있도록 구성된 용접 팁 카트리지 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치는, 팁 저장로와, 팁 저장로와 연통된 개구부와, 개구부를 개폐하는 개폐레버를 가지는 카트리지에 용접 팁을 충전한다.

이를 위해, 공급된 용접 팁을 정렬시키는 팁 피더부와; 팁 피더부에서 배출된 용접 팁을 일방향 정렬된 상태로 이송하는 팁 이송레일부와; 팁 이송레일부의 용접 팁이 상단부 측으로 인입되고 자중에 의해 순차 정렬된 상태로 하단부 측으로 이송되어 대기되는 팁 공급관부와; 팁 공급관부의 하단부 측 투입구와 카트리지의 개구부가 마주보도록 카트리지가 위치되는 카트리지 장착부와; 팁 공급관부의 하단부 측에 설치되고 제어에 따라 투입구의 개폐를 조작하는 개폐 실린더부를 포함하여 구성된다.

이와 구성에 의해, 제어에 따라 팁 공급관부에 순차 정렬된 용접 팁이 카트리지의 개구부를 통과해 팁 저장로 상에 충전된다.

한편, 필요에 따라 팁 공급관부의 상단부 측에 팁 이송레일부에 의해 이송된 용접 팁의 인입을 제어하는 차단 실린더부를 더 포함하여 구성한다.

그리고, 차단 실린더부는, 브라켓에 의해 팁 공급관부에 고정된 몸체와, 몸체와 연결된 실린더로드와, 실린더로드에 연결되고 제어에 따라 팁 공급관부의 인입구를 개폐시키는 차단바를 포함하여 구성된다.

또한, 차단 실린더부는, 팁 공급관부의 인입구에 위치된 용접팁을 감지하는 센서부를 더 포함하여 구성된다.

한편, 개폐 실린더부는, 제1 실시예로, 브라켓에 의해 팁 공급관부에 고정된 몸체와, 몸체와 연결된 실린더로드와, 실린더로드에 연결되고 제어에 따라 팁 공급관부의 투입구를 개폐시키는 개폐바를 포함하여 구성된다.

이어서, 카트리지 장착부는, 카트리지가 안착되는 폭과 길이를 가지는 가이드판과, 가이드판이 길이 방향으로 절곡되어 상부로 돌출된 가이드벽과, 가이드판과 가이드벽의 길이 방향 단부에 돌출된 리미트벽과, 리미트벽에 접촉된 카트리지의 장착을 확인하여 신호를 발생하는 장착 확인 센서부를 포함하여 구성된다.

그리고, 리미트벽은 상단부에 가이드판측으로 돌출된 형상으로, 장착되는 카트리지의 개폐레버를 눌러 개구부를 개방시키는 레버누름바를 더 포함하여 구성된다.

그리고, 카트리지 장착부는, 리미트벽의 단부 및 가이드판의 단부와 연결되고, 가이드벽의 단부와 마주보는 위치로 카트리지의 장착을 지지하는 장착벽을 더 포함하여 구성된다.

한편, 또다른 제2 실시예로 개폐 실린더부는, 지지프레임에 의해 팁 공급관부의 상부 일측에 고정된 몸체와, 몸체와 일측이 연결되고 팁 공급관부를 관통하는 실린더로드와, 실린더로드의 타측 단부에 고정되고 제어에 따라 팁 공급관부를 관통하여 카트리지의 개폐레버를 눌러 작동시키는 푸쉬바를 포함하여 구성된다.

이때, 개폐 실린더부의 푸쉬바는, 제어에 따라 팁 공급관부 상에 위치되어 순차 정렬된 용접 팁의 하부 이송을 방지하고 투입구의 개폐를 조작하도록 구성된다.

이와 같이 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치는, 용접 팁 자동 교환장치를 이용한 팁 교환 작업 중 용접 팁 카트리지 내의 소모된 용접 팁을 자동으로 새롭게 충전할 수 있어서 용접 팁 교환작업 중 팁 교환 및 정렬에 따른 시간을 단축하면서도 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 자동으로 용접 팁 카트리지 내의 팁을 충전함으로써 전체 공정의 인력을 줄이고 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 용접 팁 자동 교환장치를 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치에 적용되는 카트리지를 보여주는 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치를 보여주는 도면.
도 4는 도 3에 따른 요부 확대 사시도.
도 5는 도 3에 따른 차단실린더부를 보여주는 확대 사시도.
도 6(a)(b)(c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치의 사용상태를 보여주는 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치의 요부 확대 사시도.
도 8(a)(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치의 사용상태를 보여주는 단면 개략도.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치에 적용되는 카트리지를 보여주는 분해 사시도이다. 이를 참조하여 본 발명에 적용되는 용접 팁 카트리지(10)를 살펴보면 하기와 같다.

일반적으로 용접 건은 상하 또는 좌우 방향으로 한 쌍의 생크를 가지며 이에 대응하여 장착되는 용접 팁(20)을 가지는데, 상기 용접 팁(20)은 원기둥 형상으로 어느 정도의 중량을 가지는 헤드부(22)와 상기 생크가 삽입되어 장착되는 생크 삽입홈(21)으로 구성된다. 이때 상기 헤드부(22)의 단부는 돔형의 라운드 형상으로 피용접체와 접촉된다.

한편, 상기 용접 팁 카트리지(10)는 상하 또는 좌우 방향의 한 쌍의 용접 팁(20)을 내부에 수용하여 용접 팁 자동교환장치 측에 제공할 수 있도록 구성되는데, 이를 위해 내부에 높이방향을 따라 2개의 팁 저장로(11)가 형성된 몸체(10a)와, 상기 몸체(10a)의 상부면 소정 위치에 상기 팁 저장로(11)와 연통되게 형성된 개구부(12)와, 상기 개구부(12)로부터 상기 몸체(10a)의 상부면에 길이방향을 따라 형성된 절개부(14)에 회동가능하게 힌지결합되어 상기 개구부(12)를 개폐하는 개폐레버(13)와, 상기 몸체(10a)의 양측면에 결합되는 커버(10b)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 팁 저장로(11)는 'S' 자, 'M' 자, 'W' 자 등과 같은 형상으로 이루어지는데, 상기 개구부(12)를 통해 투입된 용접 팁(20)이 자중에 의해 팁 저장로(11)의 상부에서 하부로 이동할 수 있는 구조이다.

그리고, 상기 절개부(14)의 바닥면과 개폐레버(13) 사이에는 스프링(미도시.)이 구비되는데, 이 스프링은 개폐레버(13)가 탄성 회동가능하도록 탄성력을 개폐레버(13)에 인가한다.

이와 같이 구성된 용접 팁 카트리지(10)는 내부에 다수개의 용접 팁(20)을 수용하는데, 팁 수용부(도1, 4a) 내의 용접 팁이 소모되면 팁 수용부의 상부에 장착되고, 상기 개폐레버(13)가 열리면서 팁 저장로(11)상에 충전되어 있던 용접 팁(20)은 상기 팁 수용부(도1, 4a)내로 자중에 의해 이동되어 팁 수용부를 충전하게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3에 따른 요부 확대 사시도이며, 도 5는 도 3에 따른 차단실린더부를 보여주는 확대 사시도이다.

상술한 바와 같이, 상기 용접 팁 카트리지(10)의 팁 저장로(11)에 용접 팁(20)을 충전하기 위해서는 카트리지의 개구부(12)를 통해 용접 팁(20)을 투입하여야 하며, 상기 개구부(12)를 개폐하여 용접 팁(20)이 투입되기 위해서는 필요에 따라 상기 개폐레버(13)의 작동을 제어할 필요가 있다.

이와 같은 용접 팁 카트리지(10), 이하 "카트리지(10)"에 용접 팁(20)을 필요에 따라 자동으로 충전할 수 있도록 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)는, 크게 팁 피더부(110)와, 팁 이송레일부(120), 팁 공급관부(130), 카트리지 장착부(140) 및 개폐 실린더부(150)로 구성된다. 그리고, 차단 실린더부(160)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게, 도 3 내지 도 5를 참조하여 카트리지(10)에 용접 팁을 자동으로 충전할 수 있도록 구성된 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)를 설명하면 다음과 같다.

상기 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)는, 마모된 용접 팁과 교환되어 새롭게 용접 건의 생크에 장착되는 용접 팁(20)이 공급되고 이를 카트리지(10)에 충전될 수 있도록 정렬시키는 팁 피더부(110)를 일측에 구성한다.

그리고, 상기 팁 피더부(110)를 통과해 배출된 용접 팁(20)을 일방향으로 정렬시키면서 이송하는 팁 이송레일부(120)를 상기 팁 피더부(110)의 일측과 단부가 연통되게 연결 구성하고, 상기 팁 이송레일부(120)의 이송된 용접 팁(20)이 상단부 측으로 인입되고 경사기울기와 자중에 의해 순차 정렬된 상태로 하단부 측으로 이송되어 대기되는 팁 공급관부(130)를 상기 팁 이송레일부(120)와 연통되게 구성한다.

한편, 상기 팁 공급관부(130)의 하단부 측에는 팁 공급관부의 투입구(132)와 상기 카트리지(10)의 개구부(12)가 마주보도록 카트리지를 위치시키는 카트리지 장착부(140)를 구성한다.

그리고, 상기 팁 공급관부(130)의 일측에는 제어에 따라 길이조절되어 그 단부가 상기 팁 공급관부(130)의 투입구(132)의 개페를 조작하는 개폐 실린더부(150)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)는, 카트리지 장착부(140)에 충전이 필요한 카트리지(10)가 안착되면 제어신호에 따라 상기 팁 공급관부(130)에 순차 정렬된 용접 팁이 카트리지(10)의 개구부(12)를 통과해 카트리지(10)의 팁 저장로(11) 상에 자동 충전된다.

그리고, 상기 충전된 카트리지(10)는 이송로봇 또는 별개의 이송수단을 통해 용접 팁 자동교환장치 측으로 이송되고, 필요에 따라 상기 용접 팁 자동 교환장치의 팁 세팅수단(도1, 4)의 팁 수용부(도1, 4a) 상단에 장착된다.

한편, 필요에 따라, 상기 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)는, 상기 팁 이송레일부(120)와 상기 팁 공급관부(130)의 연결 지점, 즉 상기 팁 공급관부(130)의 상단부 측에 팁 이송레일부(120)에 의해 이송된 용접 팁(20)의 인입을 제어하는 차단 실린더부(160)를 더 포함하여 구성한다.

보다 상세하게, 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)는, 소정 높이와 크기를 가지는 팁 저장탱크(102)와 충전 테이블(101) 상에 설치되는데, 상기 팁 저장탱크(102)는 팁 피더부(110)를 내부에 수용할 수 있는 크기와 높이를 가지며 필요에 따라 외부에서 용접 팁(20)을 공급하거나 저장한 상태로 상기 팁 피더부(110)에 용접 팁(20)을 공급하는 공급호퍼부(미도시.)를 포함한다.

그리고, 상기 충전 테이블(101)의 상부에는 카트리지 장착부(140)가 설치된다.

이때, 상기 팁 저장탱크(102)내의 팁 피더부(110) 위치와 상기 충전 테이블(101)의 카트리지 장착부(140)는 서로 다른 높이에 위치되는 것이 바람직하며, 이는 상기 팁 피더부(110)와 카트리지 장착부(140) 사이를 연결하면서 설치되는 팁 공급관부(130)가 경사기울기를 가지며 설치되게 하고 이에 따라 상기 팁 공급관부(130)에 순차 정렬된 용접 팁(20)이 별도의 동력없이 경사기울기와 자중에 의해 이송되면서 카트리지(10)에 충전될 수 있게 한다.

한편, 상기 팁 피더부(110)는 필요에 따라 좌측(또는 상측)의 용접 건과 우측(또는 하측)의 용접 건에 용접 팁(20)이 각각 교환되기 용이하도록 2개로 구성됨이 바람직하다.

그리고 상기 팁 피더부(110) 상의 용접 팁(20)은 카트리지(10)에 충전될 수 있는 방향으로 배출되어 이송될 수 있도록 내부에서 정렬되는데, 이러한 내부 용접 팁(20)의 정렬 및 배열 방법이나 과정은 진동장치나 정렬장치를 이용한 통상의 기술이 적용될 수 있으며 이는 생략하기로 한다.

이와 같이, 상기 팁 피더부(110) 상에서 정렬된 용접 팁(20)은 각각의 이송경로를 통해 정렬되면서 이송되고 팁 공급관부(130)를 통해 카트리지(10)의 팁 저장로(11) 상에 충전되어 장착된다.

그리고, 상기 팁 이송레일부(120)는 팁 피더부(110)에서 배출된 용접 팁(20)을 카트리지 장착부(140) 측으로 이송시키는데, 레일 상부에 팁 피더부(110)를 통과한 용접 팁(20)을 안착시키고 기계 구조의 작동 방식에 따라 용접 팁(20)을 이송시킨다.

한편, 필요에 따라 상기 팁 이송레일부(120)는 전체 길이의 일부분이 폭 방향을 따라 경사기울기(α)를 가지며 기울어져 있다.

상술한 바와 같이, 상기 용접 팁(20)은 전체가 원기둥 형상을 가지는데, 단부가 돔형의 라운드 형상을 가지는 중량의 헤드부(22)와 생크삽입홈(21)을 가진다.

따라서, 팁 이송레일부(120)를 따라 이송되는 용접 팁(20) 중 올바른 방향으로 위치되지 않은 상태로 이송되는 용접 팁(20)은 경사기울기(α)를 가지는 부분을 통과할 때 용접 팁의 헤드부(22) 중량에 의해 구르게 되고, 필요에 따라 재차 상기 팁 피더부(110)로 인입되어 재차 정렬되어 이송될 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 팁 이송레일부(120)는 바람직하게 소정의 길이를 가지는 레일로 이송레일부의 길이에 따라 용접 팁(20)은 다량이 정렬 이송 대기된다.

그리고, 상기 팁 공급관부(130)는 팁 이송레일부(120)와 카트리지 장착부(140)에 안착된 카트리지(10)를 연결하는 고정된 연결관로 역할을 하며, 상기 팁 이송레일부(120)에 의해 이송된 용접 팁(20)은 카트리지(10)의 개구부(12)를 통과할 수 있도록 동일 방향으로 순차 정렬된 상태로 상기 팁 공급관부(130) 상에 위치된다.

바람직하게, 상기 팁 공급관부(130)는 상기 팁 이송레일부(120)와 연통된 상단부 부분과 상기 카트리지 장착부(140) 상에 근접하게 위치되는 하단부 부분이 각각의 높이와 위치에 따라 경사기울기를 가지며 설치되는 관로형상으로 설치되는데, 이에 따라 상기 팁 공급관부(130)에 순차 정렬된 용접 팁(20)은 별도의 동력없이 경사기울기와 자중에 의해 이송되면서 카트리지(10)에 충전될 수 있게 한다.

한편, 상기 팁 공급관부(130)는 카트리지(10)의 2개 팁 저장로(11)에 각각 용접팁(20)을 투입할 수 있도록, 용접 팁이 일방향을 향하도록 정렬되는 제1 공급로(130a)와, 상기 제1 공급로(130a)에 정렬된 용접 팁(20)과 반대방향을 향하도록 용접 팁(20)이 정렬되는 제2 공급로(130b)로 구성된다. 이때, 상기 제1 공급로(130a)와 제2 공급로(130b)는 격벽에 의해 구분되게 형성됨이 바람직하다.

이어서, 상기 개폐 실린더부(150)는, 상기 팁 공급관부(130)의 하단부 일측에 설치되어 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)의 투입구(132) 개폐를 제어하도록 구성된다.

이를 위해, 상기 개폐 실린더부(150)는, 브라켓에 의해 팁 공급관부(130)의 관로 상면 일측에 고정된 몸체(151)와, 상기 몸체(151)와 단부 일측이 연결된 실린더로드(152)와, 상기 실린더로드(152)에 연결되고 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)의 투입구(132)를 개폐시키는 개폐바(153)로 구성된다.

보다 상세하게, 상기 개폐 실린더부(150)는 후술될 카트리지 장착부(140)의 장착 확인 센서부(145) 및 차단 실린더부(160)와 전기적 연결된다.

이에 따라, 상기 장착 확인 센서부(145)는 카트리지 장착부(140) 상에 안정적으로 카트리지(10)가 장착되면 상기 개폐 실린더부(150)와 차단 실린더부(160)로 제어신호를 보내고, 작업 공정에 따라 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152)는 길이방향 운동하여 단부의 개폐바(153)를 이동시키는데, 상기 개폐부(153)는 그 단부가 팁 공급관부(130)의 투입구(132) 일측을 막고 있다가 상기 실린더로드(152)의 직선운동에 따라 이동하여 상기 투입구(132)를 개방시킨다.

상기 개방된 팁 공급관부(130)의 투입구(132)를 통해 제1 공급로(130a)와 제2 공급로(130b) 상에 순차 정렬되어 있던 용접 팁(20)은 외부로 이송된다.

이어서, 상기 카트리지 장착부(140)는, 상기 팁 공급관부(130)의 하단부 측 투입구(132)와 상기 카트리지(10)의 개구부(12)가 마주보도록 상기 카트리지를 위치시키는데, 경사기울기와 자중에 의해 이송되는 용접 팁(20)은 상기 투입구(132)를 통과하여 카트리지(10)의 개구부(12)로 투입되고 내부 팁 저장로(11) 상에 충전된다.

이를 위해 상기 카트리지 장착부(140)는, 상기 카트리지(10)가 안착될 수 있는 폭과 필요에 따라 카트리지(10)가 이송될 수 있는 길이를 가지는 가이드판(141)과, 상기 가이드판(141)의 길이 방향이 절곡되어 높이를 가지도록 상부로 돌출된 가이드벽(142)과, 상기 가이드판(141)과 가이드벽(142)의 길이 방향 단부에 돌출된 리미트벽(143)과, 상기 리미트벽(143)에 접촉된 상기 카트리지(10)의 장착을 확인하여 제어 신호를 발생하는 장착 확인 센서부(145)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 리미트벽(143)의 상단부에는 가이드판(141)측으로 돌출된 레버누름바(143a)를 더 포함하여 구성되는데, 상기 레버누름바(143a)는 가이드판(141)을 따라 카트리지(10)가 장착되면 상기 카트리지(10)의 개폐레버(13)의 돌출된 일측을 눌러 개구부(12)를 개방시키게 된다.

바람직하게, 상기 레버누름바(143a)는 상기 개폐레버(13)의 돌출된 일측이 용이하게 눌려질 수 있도록 그 단부에 경사면을 가진다.

다시 말해, 상기 카트리지(10)가 가이드판(141)과 가이드벽(142)을 따라 장착되어질 때, 상기 개폐레버(13)의 돌출된 일측은 레버누름바(143a)와 접면하게 되고 완전히 카트리지(10)가 리미트벽(143)에 접하여 안착되어짐에 따라 상기 레버누름바(143a)는 개폐레버(13)를 완전히 눌러 개구부(12)를 개방시키게 된다.

한편, 바람직하게 상기 카트리지 장착부(140)는, 상기 리미트벽(143)의 단부 및 가이드판(141)의 단부와 연결되고, 상기 가이드벽(142)의 단부와 마주보는 대응 위치로 상기 카트리지(10)의 장착을 지지하는 장착벽(144)을 더 포함하여 구성된다.

더불어, 상기 가이드판(141)의 폭(a)은 장착되는 상기 카트리지(10)의 길이(a')와 동일하게 형성됨이 바람직하다.

이어서, 상기 차단 실린더부(160)는, 팁 이송레일부(120)에 의해 이송된 용접 팁(20)이 팁 공급관부(130)로 진입할 때 용접 팁이 상기 팁 공급관부(130)의 인입구(133)를 통과하여 내부로 인입됨을 제어할 수 있는 구조를 가진다.

이를 위해, 상기 차단 실린더부(160)는, 브라켓에 의해 팁 공급관부(130)에 고정된 몸체(161)와, 상기 몸체(161)와 연결된 실린더로드(162)와, 상기 실린더로드(162)에 연결되고 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)의 인입구(133)를 개폐시키는 차단바(163)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 차단 실린더부(160)는, 상기 팁 공급관부(130)의 인입구(133)에 위치된 용접팁(20)을 감지하는 센서부(164)를 더 포함하여 구성된다. 그리고, 상술된 개폐 실린더부(150) 및 카트리지 장착부(140)의 장착 확인 센서부(145)와 전기적 연결된다.

일반적으로 카트리지(10) 내부의 팁 저장로(11) 상에 충전되는 용접 팁(20)의 개수는 20~30 개 내외로 그 개수가 정해져 있으며, 상기의 용접 팁(20)은 팁 공급관부(130) 상에서 순차 정렬되어 대기된다.

이때, 필요에 따라 상기 팁 공급관부(130) 상에 용접 팁(20)이 더 이상 인입되지 않도록 그 수를 제어할 필요가 있으며, 상기 차단 실린더부(160)는 인입구(133) 측에 위치되는 용접 팁(20)을 감지하는 센서부(164)의 신호를 받아 차단바(163)를 이용해 상기 인입구(133)를 막거나 개방시키게 된다.

이는 다양한 방법과 구조로 구성될 수 있으며 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 6(a)(b)(c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치의 사용상태를 보여주는 단면 개략도이다.

도 4 및 도 5와 함께 참조하여, 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)의 사용상태를 살펴보면 하기와 같다.

먼저, 팁 피더부(110) 상에 위치된 용접 팁(20)은 별도의 제어에 따라 정렬되어 외부로 배출되는데, 상기 배출된 용접 팁(20)은 팁 이송레일부(120)을 타고 일방향을 가지며 이송된다.

그리고, 상기 팁 이송레일부(120)에 의해 이송된 용접 팁(20)은 상기 팁 공급관부(130)의 인입부(133)와 차단 실린더부(160)를 통과해 제1 공급로(130a)와 제2 공급로(130b) 상에 진입되는데, 이때 상기 팁 공급관부(130)는 경사기울기를 가지는 관로 형상으로 상기 용접 팁(20)은 경사기울기와 자중에 의해 상기 제1 공급로(130a)와 제2 공급로(130b)에 순차 정렬된다.

한편, 상기 제1 공급로(130a)와 제2 공급로(130b)의 용접 팁(20)은 카트리지(10)의 개구부(12)를 통과할 수 있도록 각각 상기 대응되는 개구부(12)의 형상에 맞게 동일 방향을 가지면서 순차 정렬된다.

한편, 도 6(a)와 같이, 상기 팁 공급관부(130) 상에 카트리지(10)에 장착될 용접 팁(20)의 개수가 순차 정렬되면, 상기 차단 실린더부(160)의 센서부(164)는 마지막 위치의 용접 팁(20)을 감지하고 제어 신호를 보낸다.

바람직하게, 상기 차단 실린더부(160)의 센서부(164)의 제어 신호는 팁 피더부(110) 및 팁 이송레일부(120) 상에도 전달되어 팁 피더부(110)와 팁 이송레일부(120)를 통한 팁 이송작업을 정지시키고 더이상 용접 팁(20)이 이송되지 않게 한다.

한편, 내부 용접 팁이 소모되어 용접 팁 충전이 요구되는 카트리지(10)는 카트리지 장착부(140) 상에 충전을 위해 안착되는데, 필요에 따라 로봇 아암 또는 별도의 이송수단에 의해 이송된다.

상기 카트리지(10)는 상기 카트리지 장착부(140)의 가이드판(141) 상부에 안착되고 힘에 의해 상기 가이드판(141)의 길이 방향을 따라 팁 공급관부(130)가 위치된 측으로 이동된다.

이때, 상기 카트리지(10)는 가이드벽(142)을 따라 슬라이드 이동되며, 상기 가이드판(141)의 단부에 형성된 리미트벽(143)에 의해 그 움직임이 멈춘다. 이때, 상기 리미트벽(143)의 상단부 레버누름바(143a)에 의해 상기 카트리지(10)의 개폐레버(13)가 눌려지게 되며 이에 따라 개구부(12)는 개방된 상태가 된다.

그리고, 상기 리미트벽(143)과 가이드판(141) 및 장착벽(144)은 카트리지 장착공간을 형성하고 상기 장착공간상에 장착된 카트리지(10)는 상부의 개구부(12)가 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)의 팁 공급관부(130) 투입구(132)에 대응되는 위치에 장착된다.

한편, 상기 카트리지 장착부(140) 상의 장착 확인 센서부(145)는 지지판(145a)에 의해 고정설치되는데, 상기 장착된 카트리지(10)와 접촉 또는 근접됨을 센서 감지하여 장착 유무를 확인하고, 상기 개폐 실린더부(150)와 차단 실린더부(160)의 작동 제어를 담당하는 제어부에 카트리지(10)가 장착되었음을 신호 알림한다.

이러한 제어신호에 따라, 상기 차단 실린더부(160)는 실린더로드(162)의 직선 운동에 따라 차단바(163)를 이동시키고 상기 차단바(163)는 팁 공급관부(130)의 인입구(133)를 막아 팁 공급관부(130) 상으로 더이상의 용접 팁(20)이 인입됨을 방지한다.

도 6(b)를 참조하면, 상기 장착 확인 센서부(145)의 제어 신호에 따라 차단 실린더부(160)에 의한 팁 공급관부(130)로의 팁 이송이 차단되고, 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152)는 제어 신호에 따라 직진운동한다.

이에 따라, 상기 실린더로드(152)의 단부에 고정된 개폐바(153) 또한 이동하게 되어, 팁 공급관부(130)의 투입구(132)를 개방시킨다.

그리고, 상기 개폐바(153)에 의해 개방된 상기 투입구(132)를 통과해 팁 공급관부(130) 상에 순차 정렬된 용접 팁(20)은 외부로 배출되게 되고, 상기 용접 팁(20)은 상기 투입구(132)와 마주보게 위치된 카트리지(10)의 개구부(12)를 통과해 팁 저장로(11)를 따라 카트리지 내부에 충전된다.

한편, 도 6(c)를 참조하면, 상기 카트리지(10)의 팁 저장로(11)에 용접 팁(20) 충전이 끝나면, 일정 시간의 경과 또는 제어 신호에 따라 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152)는 재차 후진운동하게 되며 이에 따라 개폐바(153) 또한 후진운동되어 원위치된다. 그리고, 상기 원위치된 개폐바(153)에 의해 팁 공급관부(130)의 투입구(132)는 용접 팁(20)이 통과하지 못하게 된다.

이때, 상기 차단 실린더부(160)의 실린더로드(162) 또한 후진운동되는데, 이에 따라 차단바(163) 또한 후진운동됨에 따라 상기 차단바(163)가 막고 있던 팁 공급관부(130)의 인입구(133)는 개방되고, 팁 이송레일부(120)에 의해 이송된 용접 팁(20)은 상기 팁 공급관부(130) 상으로 이송되어 정렬된다.

그리고, 새로운 용접 팁으로 충전이 완료된 카트리지(10)는 별도의 이송장치나 도구에 의해 카트리지 장착부(140)에서 이탈되고 용접 팁 교환작업에 이용된다. 이어서, 새롭게 용접 팁(20) 충전이 요구되는 카트리지(10)가 재차 카트리지 장착부(140) 상에 장착되면서 상술한 용접 팁 충전과정은 반복된다.

한편, 도 8(a)(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치의 사용상태를 보여주는 단면 개략도이다.

이를 참조하면 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치(100)는 하기와 같은 실시예로 구성될 수 있다.

다시 말해, 상기 용접 팁 카트리지 충전 장치(100)의 개폐 실린더부(150)는, 브라켓에 의해 팁 공급관부(130)에 고정된 몸체(151)와, 상기 몸체(151)와 연결되고 상기 팁 공급관부(130)를 관통하는 실린더로드(152)와, 상기 실린더로드(152)에 연결되고 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)를 관통하여 상기 카트리지(10)의 개폐레버(13)를 눌러 작동시키는 푸쉬바(153')를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 상기 장착 확인 센서부(145)는 카트리지 장착부(140) 상에 안정적으로 카트리지(10)가 장착되면 상기 개폐 실린더부(150)로 제어신호를 보내고, 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152)는 길이방향 운동하여 단부의 푸쉬바(153')를 이용해 카트리지(10)의 개폐레버(13)를 눌러 힌지운동시키고 개구부(12)를 개방시킨다.

한편, 상기 개폐 실린더부(150)의 푸쉬바(153')는 제어신호가 오지 않을 때는 실린더로드(152)에 의해 팁 공급관부(130) 상에 위치되는데, 이때 상기 푸쉬바(152)는 팁 공급관부(130) 상에 순차 정렬된 용접 팁(20)의 이송 진행방향에 위치하여 용접 팁(20)의 하부 이송을 방지하게 된다.

이를 이용한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 용접 팁 카트리지 충전 장치(100)의 사용상태를 살펴보면 하기와 같다.

팁 피더부(110)와 팁 이송레일부(120)를 통해 팁 공급관부(130) 상에 정렬 위치된 용접 팁(20)은 팁 공급관부(130)를 관통하면서 설치된 개폐 실린더부(150)의 푸쉬바(152)에 의해 그 진행 움직임이 방지되고, 상기 팁 공급관부(130) 상에 멈춰 대기된다.

그리고, 용접 팁(20)의 충전이 필요한 카트리지(10)는 가이드판(141) 상부에 안착되고 힘에 의해 상기 가이드판(141)의 길이 방향을 따라 팁 공급관부(130)가 위치된 측으로 이동된다.

이때, 상기 카트리지(10)는 가이드벽(142)을 따라 슬라이드 이동되며, 상기 가이드판(141)의 단부에 형성된 리미트벽(143)에 의해 그 움직임이 멈춘다. 이때, 상기 리미트벽(143)과 가이드판(141) 및 장착벽(144)은 카트리지 장착공간을 형성하고 상기 장착공간상에 장착된 카트리지(10)는 상부의 개구부(12)가 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)의 팁 공급관부(130) 투입구(132)에 대응되는 위치에 장착된다.

그리고, 장착 확인 센서부(145)의 제어 신호에 따라 상기 차단 실린더부(160)와 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152)는 직진운동하게 되고, 상기 차단 실린더부(160)의 실린더로드(162) 단부에 고정된 차단바(163)에 의해 팁 공급관부(130)로의 팁 진입이 방지되며, 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152) 단부에 고정된 푸쉬바(153')는 팁 공급관부(130)를 통과해 카트리지(10)의 개폐레버(13)를 누르게 된다.

이때, 상기 카트리지(10)의 개폐레버(13)의 힌지운동에 따라 카트리지(10)의 개구부(12)는 개방되고, 상기 개구부(12)는 팁 공급관부(130)의 투입구(132)와 대응되어 연통된다.

그리고, 상기 푸쉬바(153')에 의해 자중 이송 운동이 방지된 팁 공급관부(130) 상에 정렬되어 있던 용접 팁(20)은 상기 푸쉬바(153')의 이동에 따라 재차 자중 이송 운동 하여 이동하게 되고, 상기 팁 공급관부(130)의 투입구(132)를 통과해 외부로 배출된다.

이어서, 상기 투입구(132)를 통과한 용접 팁(20)은 상기 카트리지(10)의 개구부(12)를 통과하게 되고, 카트리지(10)의 팁 저장로(11)를 따라 카트리지 내부에 충전된다.

상기 카트리지(10)의 팁 저장로(11)에 용접 팁(20) 충전이 끝나면, 상기 개폐 실린더부(150)의 실린더로드(152)는 재차 후진운동하여 카트리지(10)의 개폐레버(13)와 푸쉬바(153')를 원위치 시킨다.

그리고, 상기 차단 실린더부(160)의 실린더로드(162)는 재차 후진운동하여 차단바(163)를 원위치 시키게 되고, 재차 팁 공급관부(130) 내부로 팁 피더부(110)와 팁 이송레일부(120)를 통한 팁 이송이 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 다른 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치(100)는, 필요에 따라 용접 팁이 소모된 카트리지(10)에 상기 용접 팁(20)을 자동으로 충전할 수 있도록 구성되어 용접 팁 교환작업 중 팁 교환 및 정렬에 따른 시간을 단축함으로써 교환작업 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 자동으로 용접 팁 카트리지 내의 팁을 충전함으로써 전체 공정의 인력을 줄이고 효율을 높이게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

***도면의 주요 부분에 대한 부호 설명***
10 : 용접 팁 카트리지 11 : 팁 저장로
12 : 개구부 20 : 용접 팁
100 : 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치 110 : 팁 피더부
120 : 팁 이송레일부 130 : 팁 공급관부
140 : 카트리지 장착부 145 : 장착 확인 센서부
150 : 개폐 실린더부 153 : 개폐바
153' : 푸쉬바 160 : 차단 실린더부
163 : 차단바

Claims

팁 저장로(11)와, 상기 팁 저장로와 연통된 개구부(12)와, 상기 개구부를 개폐하는 개폐레버(13)를 가지는 카트리지(10)에 용접 팁(20)을 충전하기 위한 장치에 있어서,
공급되는 용접 팁(20)을 정렬시키는 팁 피더부(110)와;
상기 팁 피더부(110)에서 배출된 용접 팁을 정렬된 상태로 이송하는 팁 이송레일부(120)와;
상기 팁 이송레일부(120)의 용접 팁이 상단부 측으로 인입되고 자중에 의해 순차 정렬된 상태로 하단부 측으로 이송되어 대기되는 팁 공급관부(130)와;
상기 팁 공급관부(130)의 하단부 측 투입구(132)와 상기 카트리지(10)의 개구부(12)가 마주보도록 상기 카트리지가 위치되는 카트리지 장착부(140)와;
상기 팁 공급관부(130)의 하단부 측에 설치되고 제어에 따라 상기 투입구(132)의 개폐를 조작하는 개폐 실린더부(150)를 포함하여 ;
제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)에 순차 정렬된 용접 팁이 카트리지(10)의 개구부(12)를 통과해 팁 저장로(11) 상에 충전되는 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 팁 공급관부(130)의 상단부 측에 팁 이송레일부(120)에 의해 이송된 용접 팁(20)의 인입을 제어하는 차단 실린더부(160)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 2항에 있어서,
상기 차단 실린더부(160)는,
브라켓에 의해 팁 공급관부(130)에 고정된 몸체(161)와,
상기 몸체(161)와 연결된 실린더로드(162)와,
상기 실린더로드(162)에 연결되고 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)의 인입구(133)를 개폐시키는 차단바(163)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 3항에 있어서,
상기 차단 실린더부(160)는,
상기 팁 공급관부(130)의 인입구(133)에 위치된 용접팁(20)을 감지하는 센서부(164)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 개폐 실린더부(150)는,
브라켓에 의해 팁 공급관부(130)에 고정된 몸체(151)와,
상기 몸체(151)와 연결된 실린더로드(152)와,
상기 실린더로드(152)에 연결되고 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)의 투입구(132)를 개폐시키는 개폐바(153)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 카트리지 장착부(140)는,
상기 카트리지(10)가 안착되는 폭과 길이를 가지는 가이드판(141)과, 상기 가이드판(141)이 길이 방향으로 절곡되어 상부로 돌출된 가이드벽(142)과, 상기 가이드판(141)과 가이드벽(142)의 길이 방향 단부에 돌출된 리미트벽(143)과, 상기 리미트벽(143)에 접촉된 상기 카트리지(10)의 장착을 확인하여 신호를 발생하는 장착 확인 센서부(145)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 6항에 있어서,
상기 리미트벽(143)은 상단부에 가이드판(141)측으로 돌출된 형상으로 장착되는 카트리지(10)의 개폐레버(13)를 눌러 개구부(12)를 개방시키는 레버누름바(143a)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 6항에 있어서,
상기 카트리지 장착부(140)는,
상기 리미트벽(143)의 단부 및 가이드판(141)의 단부와 연결되고, 상기 가이드벽(142)의 단부와 마주보는 위치로 상기 카트리지(10)의 장착을 지지하는 장착벽(144)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 개폐 실린더부(150)는,
브라켓에 의해 팁 공급관부(130)에 고정된 몸체(151)와,
상기 몸체(151)와 연결되고 상기 팁 공급관부(130)를 관통하는 실린더로드(152)와,
상기 실린더로드(152)에 연결되고 제어에 따라 상기 팁 공급관부(130)를 관통하여 상기 카트리지(10)의 개폐레버(13)를 눌러 작동시키는 푸쉬바(153')를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.
제 9항에 있어서,
상기 개폐 실린더부(150)의 푸쉬바(153')는,
제어에 따라 상기 팁 공급관부(130) 상에 위치되어 순차 정렬된 용접 팁의 하부 이송을 방지하고 투입구(132)의 개폐를 조작하는 것을 특징으로 하는 용접 팁 카트리지 자동 충전 장치.