KR102194443B1 - 편방향 용접장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접전극과 접지전극이 용접 모재의 같은 면에 접촉되어 용접하는 편방향 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 패널의 절곡된 부분에 내부 패널이 삽입된 구조로 이루어진 용접 모재에 대해 같은 방향에서 가압전극과 접지전극이 각각 외부 패널과 내부 패널에 접촉하여 용접하는 편방향 용접 장치에 관한 것이다.
본 발명의 편방향 용접장치는 전기적 및 물리적 접지 효율 및 안정화를 극대화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 편방향 용접장치는 안정적으로 용접 대상인 용접 모재를 지지한 상태에서 저항용접을 수행하여 용접 품질을 높일 수 있다.

Description

편방향 용접장치{Apparatus for Welding with Side Direction}

본 발명은 용접전극과 접지전극이 용접 모재의 같은 면에 접촉되어 용접하는 편방향 용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부 패널의 절곡된 부분에 내부 패널이 삽입된 구조로 이루어진 용접 모재에 대해 같은 방향에서 가압전극과 접지전극이 각각 외부 패널과 내부 패널에 접촉하여 용접하는 편방향 용접 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 산업 분야에서 도어를 생산할 때, 2장의 강판(용접 모재)을 용착시키는 방법으로 접촉저항을 이용한 전기 저항용접이 사용되고 있다.

자동차 산업에서는 로봇을 이용한 저항용접이나 정치식 장치를 사용하여 용접 작업이 이루어지고 있다.

로봇을 사용한 용접은 로봇 또는 용접건의 각 축별 원점과, 로봇 원점, 각종 계측장비, 용접 모재 간의 관계를 정확히 알고 있어야 하고, 대부분 온-라인 프로그램(On-Line Program) 방법을 사용하여 현장 예측 범위 내에서 가능한 작업을 실행시키기 이전에 교시조작기(Teach Pendant)를 이용하여 작업 위치를 사전에 교시시킨 다음, 이에 상응하는 로봇의 관절각(Joint Angle)을 계산하여 원하는 작업을 수행시키는 방식을 이용하다.

그러나, 용접과 같은 분야에서는 용접건의 전극 팁 마모, 오작동, 또는 설계상 미리 파악하기 어려운 용접 지그의 지오메트리로 인하여, 간섭이 발생될 수 있거나, 접지모듈의 변위(예: 용접 모재 접근 각도 또는 용접 모재 터치 각도)를 조절해야 할 때, 별도의 수단 부재로 인하여, 그때 마다 복잡한 캘리브레이션을 통해서 보정을 해야 하므로 용접 현장에서 용접 작업을 신속하게 보정할 수 없는 상황이다.

종래 기술에 따른 자동차 도어의 저항용접을 위한 편방향 용접장치에 적용가능한 용접 모재는 외부 패널과 내부 패널 및 용접 위치에 충진되는 헤밍 실러를 포함한다.

용접 부위를 기준으로 외부 패널의 테두리 부위는 U자 단면 형태로 접고, 그 U자 단면 형태의 내부 공간에 헤밍 실러가 충진되고, 이런 상태에서 내부 패널에서 1자 단면 형태를 갖는 내부 패널의 테두리 부위가 삽입된다. 이때, 내부 패널 또는 외부 패널에서 용접하지 않는 부위는 다양한 입체적 형상을 가질 수 있거나, 외부 패널 및 내부 패널을 갖는 용접 모재가 지지모듈의 평활면을 기준으로 수평하게 접촉되지 않을 수 있으므로, 접지 전극을 신뢰성 있게 접촉시키는 것이 어렵고, 용접 모재용 지그 등과의 간섭이 발생되는 문제점이 발생된다.

특히, 자동차 도어의 저항용접을 위한 편방향 용접장치는 헤밍 실러 경화 전 간격 및 단차 조정이 이루어져서 헤밍부의 틀어짐을 방지한 상태에서 지지 또는 고정측의 외부 패널에 압흔 변형이 없게 용접이 이루어져야 한다.

이를 위해서, 종래 기술의 용접 과정에서는, 외부 패널이 수평면인 경우 편방향 용접장치의 지지팁의 평활면에 밀착될 수 있었지만, 외부 패널이 수평면이 아닌 경우, 지지팁의 평활면에 기밀하게 밀착되지 않을 수 있고, 이렇게 불안정한 지지 상태에서 용접장치의 접지부(음극 또는 -극)를 내부 패널쪽으로 회동 및 접촉시키고, 이후, 가압부측의 공압실린더를 작동시켜서 공압실린더에 연결된 가압전극부(양극 또는 +극)가 외부 패널을 가압, 즉, 접지부 및 가압전극부를 동일 방향으로 용접 모재에 접촉시키는 편방향 용접이 이루어진다.

그러나, 이러한 종래 기술의 회전식 편방향 용접장치는 접지부가 회전형이라 하더라도 간섭 구간 발생시, 로봇 자체의 복잡한 캘리브레이션을 거치지 않고서는 용접 현장에서 용이하게 작업 보정을 수행할 수 없는 단점을 가지고 있다.

또한, 종래 기술의 회전식 편방향 용접장치는 접지부가 회동바에 고정된 상태에서 회동바의 회전에 의해 접지 위치로 이동하기 때문에, 결국 내부 패널에 도착한 접지부가 다양한 형상적 레이아웃을 갖는 내부 패널의 표면에 대하여 직각 방향으로 접촉할 수 없고, 이럴 경우, 접지부와 내부 패널간 불완전 접촉 혹은 쇼트 발생에 따른 스파크 등으로 인하여, 내부 패널에 직접 접촉되는 접지부의 부품의 수명이 상대적으로 떨어지는 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술의 편방향 용접장치는, 그의 구조적 관점에서 회전식 또는 병렬 접촉 방식으로 제작되어 있더라도, 이들 모두, 외부 패널을 지지하도록 외부 패널 아래에 배치된 고정팁의 접촉면이 단순히 평활면으로만 형성되어 있어서, 외부 패널의 형상이 입체 형상으로 형성되거나, 용접 위치를 기준으로 외부 패널이 국부적으로 돌출 또는 함몰되어 있는 상황이나, 외부 패널이 미세하게 경사지거나 곡면을 가지고 있는 경우, 편방향 용접을 위해 신뢰성 있게 외부 패널이 지지 또는 고정되지 않을 수 있고, 이로 인하여, 용접 품질이 상대적으로 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 이와 같은 평방향 용접장치는 날로 고도화되고 세밀화되고 있는 용접 환경에 적극적으로 대응하면서, 부품 수명을 연장시킬 수 있는 기술, 현장에서 간단히 용접장치를 신속하게 보정할 수 있는 기술, 용접 품질을 확보하기 위해 용접 모재를 안정되게 지지할 수 있는 기술, 외부 패널을 고정 또는 지지할 때 외부 패널의 실제 형상에 대응하게 가변하여 안정된 고정 기반을 피동적 또는 능동적으로 제공할 수 있는 데이터 처리 및 센싱 기술 등에 대한 시급한 기술 개발이 요구되고 있는 상황이다.

본 발명은 가압모듈 및 접지모듈을 동일 방향, 즉 편방향으로 용접 모재에 접촉시켜 저항용접을 수행하되, 접지모듈의 회동시 간섭 영향을 최소할 수 있도록 접지모듈의 배치 각도를 조절하여서, 용접대상인 용접 모재 또는 그 주변의 용접 모재용 지그와의 간섭을 회피할 수 있고, 용접 모재의 지지각도에 자유도를 제공하여 용접 효율화를 극대화할 수 있어서 다양한 형상의 용접 모재를 비교적 견고하게 지지할 수 있는 편방향 용접장치를 제공함을 목적을 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편방향 용접장치는, 외부 패널의 절곡된 부분에 내부 패널이 삽입된 구조로 이루어진 용접 모재의 같은 면에 가압전극과 접지전극이 접촉하여 용접하는 편방향 용접 장치에 있어서, 상기 용접 모재의 외부 패널에 접촉할 수 있도록 상기 외부 패널의 상면을 향하여 배치되고 저항 용접에 필요한 전류를 공급받는 상기 가압전극을 구비하고 상기 가압전극을 승강시키는 가압모듈; 상기 가압전극의 하측에 배치되고 상기 외부 패널의 하면을 지지하는 지지모듈; 상기 지지모듈의 상측에 배치되는 제1힌지부와, 상기 제1힌지부에 힌지 결합되는 회동프레임을 구비하고 상기 회동프레임을 유한한 각도 범위 내에서 회전시키는 회전모듈; 및 상기 회전모듈의 상기 회동프레임 끝단 위치에서 배치 각도 조절이 가능하게 연결되고, 상기 회전모듈에 의해 회동되어서, 상기 용접 모재의 내부 패널에 접촉하는 접지모듈;을 포함하는 점에 특징이 있다.

본 발명의 편방향 용접장치는 전기적 및 물리적 접지 효율 및 안정화를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 편방향 용접장치는 안정적으로 용접 대상인 용접 모재를 지지한 상태에서 저항용접을 수행하여 용접 품질을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편방향 용접장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 편방향 용접장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지지모듈의 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지모듈에 설치된 복수의 센서 노드들과 레벨제어유닛간의 네트워크 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 센서 노드의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 6 내지 도 9는 도 1에 도시된 편방향 용접장치의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편방향 용접장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편방향 용접장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 편방향 용접장치의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 편방향 용접장치는 가압모듈(100), 지지모듈(200), 이퀄라이저모듈(300), 마운팅모듈(400), 회전모듈(500), 접지모듈(600)을 포함하여 구성될 수 있다.

용접의 대상인 용접 모재는 외부 패널과 내부 패널로 구성된다. 외부 패널의 절곡된 부분에 내부 패널이 삽입되어 구성된다.

가압모듈(100)은 용접 대상인 모재 중 외부 패널에 대하여 미리 정한 하나의 방향(예: 편방향 또는 하측 방향)으로 접촉할 수 있는 가압전극(110)과, 그 가압전극(110)을 승강시키는 공장 자동화 구성품 또는 공압구성품(120)을 포함하여 구성할 수 있다.

이때, 가압모듈(100)은 마운팅모듈(400)이 로봇에 연결되는 방향을 배면 방향이라할 때, 그 반대쪽 방향에 배치될 수 있다. 이런 경우, 가압모듈(100)의 가압전극(110)은 용접 모재의 상측에 배치되어 외부 패널의 절곡된 부분의 상면을 향하여 배치된다.

또한, 가압모듈(100)의 가압전극(110)은 공압구성품(120)과 연결되어 후술되는 트랜스포머(420)로부터 저항 용접에 필요한 양극의 전류를 공급받을 수 있도록 전류 공급 라인(140)를 포함할 수 있다. 전류 공급 라인(140)의 일측부는 트랜스포머(420)에 전기적으로 접속되고, 전류 공급 라인(140)의 타측부는 후술되는 부스바(122)에 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.

공압구성품(120)은 가압전극(110)의 상단부에 취부 가능하면서 전기적으로 통전 가능하게 연결되며 마운팅모듈(400) 쪽으로 연장된 홀더바(121)와, 그 홀더바(121)의 저부에 전기적 및 물리적으로 연결되어 전류 공급 라인(140)을 통해 트랜스포머(420)의 양극의 전류를 전달받는 부스바(122)와, 그 부스바(122)를 승강시키는 다축 가이드 공압실린더 장치(123)를 포함할 수 있다.

아울러, 가압모듈(100)은 다축 가이드 공압실린더 장치(123)가 설치된 이동판(130)과, 그 이동판 양측면에 연결되고 지지모듈(200)을 향하여 각각 연장된 후 지지모듈(200)을 지지하도록 결합된 한 쌍의 지지판(131)을 포함할 수 있다.

지지판(131)에는 두께 방향으로 관통된 홀(132)이 형성되어 있어서, 구조적 강성을 유지하는 범위 내에서 지지판(131)의 중량을 상대적 줄일 수 있고, 본 실시예에 따른 편방향 용접장치의 페이로드(payload)를 상대적으로 감소시킬 수 있으며, 홀(132)을 통해 조립, 유지 보수 등을 수행할 수 있는 장점이 있다.

다축 가이드 공압실린더 장치(123)는 외부의 공압원에 연결된 미 도시된 배관 및 그의 유체 분배 블록을 통해서 제어기(800)의 제어 신호에 따른 공압을 공급받아 작동암을 승강시키고, 작동암의 주변에서 병렬로 배치된 복수의 가이드바에 의해 작동암의 승강을 가이드 할 수 있는 장치일 수 있다.

이렇게 다축 가이드 공압실린더 장치(123)는 작동암으로 부스바(122) 및 홀더바(121)를 승강시킴으로써, 승강시 휨변형이나 뒤틀림에 강하고, 흔들림 유격이 작아 직선 왕복 이동 정밀도를 높여 용접 품질을 증대시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.

지지모듈(200)은 앞서 설명한 가압전극(11)의 하측에서 이격되게 배치되어 있을 수 있다. 지지모듈(200)은 도 3 내지 도 5를 통해 후술되는 바와 같이, 모재인 외부 패널의 저부를 고정 또는 지지할 때, 외부 패널의 실제 형상에 대응하게 가변될 수 있는 동작을 취할 수 있고, 이를 통해서 안정되게 가변된 고정 기반을 피동적 또는 능동적으로 외부 패널에게 제공할 수 있는 수단이 될 수 있다.

즉, 지지모듈(200)은 외부 패널의 형상에 대응하게 스트로크를 가변시킬 수있는 복수의 핀지지부(210)를 구비하여, 외부 패널이 하향으로 움직이지 않게 고정하는 바와 같이 외부 패널을 지지하는 역할을 담당할 수 있다.

이퀄라이저모듈(300)은 미 도시된 볼스크루 및 샤프트 조립체와, 볼스크루에 의해 승강될 수 있는 변위 조절 장치로 구성될 수 있다.

이런 이퀄라이저모듈(300)은 가압모듈(100)의 설치 기반이 되는 이동판(130)과, 그 이동판(130) 양측면에 연결되어서 지지모듈(200)을 지지하는 한 쌍의 지지판(131)을 승강시켜서, 모재의 위치에 대응하게 가압모듈(100) 및 지지모듈(200)의 위치를 정합시키는 역할을 담당할 수 있다.

예컨대, 이퀄라이저모듈(300)은 용접 수행 전, 후 또는 위치 정합이 요구되거나 간섭 회피가 필요할 때, 가압모듈(100) 및 지지모듈(200) 전체의 상하 변위를 가변 또는 조절할 수 있다.

이런 이퀄라이저모듈(300)에 의해서, 모재에 대한 상대 변위, 근접 정밀도, 간섭 회피 성능 등은 매우 높아질 수 있다.

마운팅모듈(400)은 이퀄라이저모듈(300)의 설치 기반이 되는 케이싱(410)과, 그 케이싱(410)의 내부에 마련되고 가압전극(110)에 양극의 전류를 제공하는 트랜스포머(420)와, 케이싱(410)의 배면에 결합된 로봇(700) 연결용 마운팅 브래킷(430)을 포함할 수 있다.

로봇(700)은 다축 로봇, 다관절 로봇, 산업용 매니퓰레이터일 수 있다. 로봇(700) 및 그에 탑재 또는 연결되는 본 실시예의 편방향 용접장치는 제어기(800)에 의해 제어될 수 있다.

본 실시예의 편방향 용접장치는 모듈형 또는 유닛 형태로 제작되어 있고, 공압회로 또는전기전자회로를 통해 제어기(800)에 접속 및 연결됨으로써, 연결 대상이 특정 로봇(700)으로 한정되지 않을 수 있다.

제어기(800)는 용접장치 및 로봇의 동작을 구현하기 위한 로봇제어유닛(810)과, 지지모듈(200)의 가변 동작을 구현하기 위한 레벨제어유닛(820)을 포함할 수 있다.

로봇제어유닛(810)은 입력장치, 표시장치, 데이터저장장치, 메인컨트롤러, 전원부, 전공비례밸브를 더 포함하여 본 실시예에서 언급된 각종 실린더 또는 공압구성품의 압력을 설정, 변경 또는 조정하거나, 각종 모터류를 제어, 설정, 세팅, 초기화할 수 있도록 통상적인 로봇 기술을 지원할 수 있도록 구성될 수 있다.

레벨제어유닛(820)은 후술되는 바와 같이 유무선 네트워크를 통해서 지지모듈(200)의 가변 동작을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 회전모듈(500)은 마운팅모듈(400)의 케이싱(410)의 상면에 마련된 제1힌지부(510)와, 그 제1힌지부(510)에 힌지 결합된 회동프레임(520)을 유한한 각도 범위 내에서 회전시키는 역할을 수행할 수 있다.

그리고, 접지모듈(600)은 회전모듈(500)에 의해 회동되는 것으로서, 회전모듈(500)의 회동프레임(520) 끝단 위치에서 배치 각도 조절이 가능하게 연결되으며, 앞서 언급한 트랜스포머(420)로부터 음극의 전류를 제공받아서, 용접 모재 중 내부 패널에 접촉한 후, 급전 타이밍에 맞춰 저항용접용 음극의 전류를 내부 패널에게 제공하는 역할을 담당할 수 있다.

도 2를 참조하면, 회전모듈(500)은 제1힌지부(510), 회동프레임(520), 제2힌지부(530), 왕복실린더(540), 왕복이동 가이드(550), 요크부(560)를 포함하여 구성될 수 있다.

회전모듈(500)에서 제1힌지부(510)와 회동프레임(520)은 피봇 조인트되어 있으며, 피봇 조인트 부위를 기준으로 회동프레임(520)과 제1힌지부(510)의 사이에는 절연 와셔(515)가 개재되어 있어서, 전류 누설에 의한 오작동 방지, 누전 사고 방지, 회동시 발생되는 습동마찰에 의한 예상 밖의 정전기 발생 방지를 통해서 작동 신뢰성 및 안전성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

회전모듈(500)의 회동프레임(520)은 제1힌지부(510)를 기준으로 유한한 각도 범위 내에서 회전될 수 있는 경사 엘보형 지렛대 구조물일 수 있다.

예컨대, 회동프레임(520)은 왕복실린더(540) 쪽에 배치되고 왕복실린더(540)의 작동암에 조인트된 짧은 길이의 구동프레임과, 이런 구동프레임에 일체형으로 형성되고 피봇 조인트홀 및 절연 와셔(515)를 구비한 피봇프레임과, 이런 피봇프레임에 일체형으로 형성되고 상대적으로 긴 길이를 갖고, 피봇프레임을 기준으로 미리 정한 각도를 유지하도록 연장된 피동프레임을 의미할 수 있다. 또한, 회동프레임(520) 중에서 피동프레임의 끝단 위치(예: 회동프레임 끝단 위치)에는 후술되는 요크부(560)가 일체형으로 형성되어 있을 수 있다.

회전모듈(500)의 제2힌지부(530)는 제1힌지부(510)를 기준으로 직각을 이루도록 케이싱(410)의 위쪽 배면에 마련되어 있을 수 있다.

제2힌지부(530)는 왕복실린더(540)에게 피봇 자유도를 부여하여 회동프레임(520)의 회동시에 무리한 외력이 왕복실린더(540)에 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있고, 왕복실린더(540)의 직선 왕복력이 원활하게 회동력으로 변환될 수 있도록 해줄 수 있는 장점이 있다.

왕복실린더(540)는 제2힌지부(530)에 힌지 결합된 실린더 하우징과, 실린더 하우징을 기반으로 승강하는 작동암을 포함하고 있을 수 있다. 왕복실린더(540)의 작동암은 피봇 볼트 및 너트 조립체(541)를 통해서 회동프레임(520)의 피동프레임의 끝단부에 연결된다.

이때, 왕복실린더(540)의 작동암의 피봇 볼트 및 너트 조립체(541)는 왕복실린더(540)의 정밀한 승강 작동과 회동프레임(520)의 효율적인 회전을 위해서, 왕복실린더(540)의 작동암의 승강에 동기화되어서 직선 이동 또는 가이드될 수 있는 효율적이면서 가벼운 수단이 요구될 수 있다.

이를 위해, 회전모듈(500)은 왕복이동 가이드(550)를 구비하고 있다.

왕복이동 가이드(550)는 왕복실린더(540)의 실린더 하우징 상부에 결합되고 상측으로 연장된 직선형 가이드공(551)을 구비하고 있다.

예컨대, 왕복이동 가이드(550)는 간섭 없이 왕복실린더(540)의 상부에 장착될 수 있되, 이를 위해서 왕복실린더(540)의 작동암을 관통시킬 수 있도록 관통홀을 구비한 베이스판(552)을 포함할 수 있다. 여기서, 베이스판(552)은 미 도시된 볼트용 홀을 더 형성하고 있어서, 볼트 체결 등을 통해 왕복실린더(540)의 상부에 고정 또는 결합될 수 있다. 또한, 왕복이동 가이드(550)는 베이스판(552)에서 일체형으로 직각을 이루도록 절곡되고, 직선형 가이드공(551)의 길이보다 상대적으로 길게 상측으로 연장된 가이드판(553)을 포함할 수 있다. 여기서, 가이드판(553)의 연장 방향은 정밀한 설치를 통해서 왕복실린더(540)의 실린더 연장 방향에 일치되어 있을 수 있다. 또한, 가이드판(553) 및 베이스판(552)은 비틀림, 휨변형 등에 강한 금속 합금이나 솔리드 베어링 재질로 형성되어 있을 수 있다. 가이드판(553)의 직선형 가이드공(551)에는 윤활제가 더 도포될 수 있으나, 솔리드 베어링 재질 자체가 윤활 수단이 될 수 있음으로서, 습동에 의한 손상을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있을 수 있다.

특히, 직선형 가이드공(551)에는 피봇 볼트 및 너트 조립체(541)가 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있을 수 있다. 따라서, 왕복이동 가이드(550)는 비교적 간단하고도 심플하며 경량화된 수단으로서, 왕복실린더(540)의 작동암의 왕복 직선 운동을 가이드할 수 있고, 이를 통해서 정밀하게 회전모듈(500)의 작동을 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

예컨대, 본 실시예와 같이 왕복이동 가이드(550)가 없을 경우라면, 왕복실린더(540)의 작동암은 승강 도중, 작동암의 연장축을 기준으로 미세 회전이나 비틀림 등과 같은 부하가 발생될 수 있고, 이러한 부하는 진동, 소음, 마모 등을 발생시킴과 함께, 회전모듈(500)의 작동에 영향을 미치게 될 수 있다.

그러나, 본 실시예의 회전모듈(500)은 왕복이동 가이드(550)를 구비하여 위에 언급된 영향을 미연에 방지하고, 제품 수명 및 품질을 증대시킬 수 있는 장점을 갖는다.

한편, 회전모듈(500)의 요크부(560)는 접지모듈(600)의 배치 각도 조절을 위해서, 왕복실린더(540)의 작동암이 연결된 위치의 반대쪽에 해당하는 회동프레임(520) 끝단 위치에 일체형으로 형성되어 있을 수 있다.

여기서, 요크부(560)는 일측이 개방된 직각 판형의 포크 형상을 갖도록 회동프레임(520) 끝단 위치에서 일체형으로 돌출된 한 쌍의 자유단 구조물인 측판부(561)를 포함할 수 있다.

또한, 요크부(560)는 측판부(561)의 사이에 배치되는 접지모듈(600)용 탑재블록(610)의 회전 중심이 될 수 있도록 측판부(561)의 두께 방향을 따라 관통하게 형성된 힌지공(562)을 포함할 수 있다. 여기서, 측판부(561)의 힌지공(562)에는 절연 재질로 코팅된 피복을 갖는 힌지볼트가 삽입될 수 있다. 힌지볼트는 탑재블록(610)의 회전 중심이 될 수 있도록 부싱 또는 중공샤프트와 함께 사용될 수 있다.

탑재블록(610)은 탑재블록(610)의 측면 방향을 기준으로 형성되어서, 힌지공(562)에 일치되는 회전공(611)을 가지고 있고, 또한, 클램핑볼트(564)용 나사 조임공(612)도 가지고 있을 수 있다.

또한, 힌지볼트의 나사부위는 요크부(560)를 기반으로 상대 회전이 가능하도록 접지모듈(600)의 탑재블록(610)의 회전공(611)에 체결될 수 있다.

또한, 요크부(560)는 힌지공(562)으로부터 이격 배치되도록 측판부(561)에 각각 형성된 호형의 각도조절공(563)을 포함할 수 있다.

또한, 각도조절공(563)과 힌지공(562)을 기준으로 측판부(561)의 내측면과 접지모듈(600)용 탑재블록(610)의 외측면 사이에는 절연 패드(미 도시)가 더 개재되어 있을 수 있고, 앞서 언급한 절연 와셔(515)와 같이 전기적 문제와 물리적 작동 문제를 미연에 방지할 수 있을 수 있다. 물론 절연 패드에도 각도조절공(563)과 힌지공(562)에 대응하는 홀 또는 개구부가 형성되어 있을 수 있다.

또한, 요크부(560)는 절연 재질로 코팅된 클램핑볼트(564)를 포함할 수 있다. 요크부(560)의 클램핑볼트(564)는 볼트헤드 방식, 육각볼트 방식, 레버를 갖는 조임쇠 방식, 퀵커플링 방식 등의 조임 수단을 의미함으로써, 각도 조절을 위해 풀었다 조일 수 있는 구조라면 다양한 형태로 제작되어 있을 수 있다. 이런 클램핑볼트(564)는 접지모듈(600)의 변위(예: 용접 모재 접근 각도 또는 용접 모재 터치 각도)를 조절하기 위해서 요크부(560)의 각도조절공(563)을 따라 슬라이딩 가능하게 삽입되어 접지모듈(600)용 탑재블록(610)의 나사 조임공(612)에 나사 결합될 수 있다. 여기서, 클램핑볼트(564)의 조임력은 볼트헤드를 통해서, 요크부(560)의 양측 외팔형 탄성 판재 형태의 측판부(561)를 접지모듈(600)용 탑재블록(610)에 밀착 및 고정시키는 고정력으로 변환될 수 있다.

한편, 본 실시예의 접지모듈(600)은 앞서 설명한 요크부(560)에서 각도 조절 또는 변위 조절이 가능하게 연결되는 탑재블록(610)과, 그 탑재블록(610)을 기반으로 설치되는 구성품들을 포함할 수 있다.

예컨대, 접지모듈(600)은 탑재블록(610)에 설치된 한 쌍의 댐퍼(620)를 포함할 수 있다. 댐퍼(620)는 스프링 탄성을 이용하는 장력 조절 제품일 수 있다. 이때, 댐퍼(620)는 요크부(560)의 앞서 언급한 회전공(611) 또는 나사 조임공(612)에 대하여 수직한 방향(예: 블록 상면 및 저면 관통 방향)으로 각각 나사 결합되어 있을 수 있다.

또한, 접지모듈(600)은 댐퍼(620)를 기반으로 설치된 전극베이스(630), 전극블록(640), 접지밴드(650)를 더 포함할 수 있다.

전극베이스(630)는 후술되는 전극블록(640)의 설치 위치를 제공할 수 있도록 댐퍼(620)의 끝단에 연결될 수 있다. 전극베이스(630)와 댐퍼(620)의 끝단 사이에는 절열체가 개재되어 통전을 방지하고, 용접에 사용되는 음극의 전류의 누설이나 전기 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

전극베이스(630)에는 트랜스포머(420)으로부터 음극의 전류를 공급받을 수 있도록 케이블(631)(예: kickless cable)이 접속될 수 있다.

전극베이스(630)는 전극블록(640)에 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.

전극블록(640)은 전극베이스(630)의 직사각형 홈에 형상적으로 형합될 수 있는 평활한 상부와, 접지시 터치 영역을 증대시키고 용접 모재에 대한 손상을 최소화하기 위해 라운드 코너를 갖는 저부를 가지고 있을 수 있다.

이러한 전극블록(640)은 전극베이스(630)에서 하측으로 돌출되게 설치되어있을 수 있다.

또한, 접지모듈(600)은 탈부착식으로 유지 보수가 용이하고 스파크 발생을 최소화하며 내구성을 증대시킨 접지밴드(650)를 포함할 수 있다.

예컨대, 접지밴드(650)는 분류부(651)와 마감단자(653)를 포함할 수 있다.

접지밴드(650)의 분류부(651)는 전극블록(640)의 저부를 감싸며 전극블록(640)에 비해 상대적으로 낮은 저항값을 가지고 있을 수 있다. 낮은 저항값은 전기 전도성과 전하 이동도를 높여서 전극 효용성을 극대화시킬 수 있고, 하기와 같이 분류부(651)가 그래핀층(652)으로 코팅되고 격자로 짜여진 그물 구조를 가지고 있으므로, 구조적 유연성과, 상대적으로 낮은 저항값과 열에 강하고 산화될 위험이 상대적으로 낮으면서 열전도율과 전기적 전도 효율을 극대화할 수 있는 장점을 가지고 있다.

예컨대, 접지밴드(650)의 분류부(651)는 전극블록(640)에 전기적으로 접속되어 분류부(651)의 몸체를 이루도록 직조된 도전성 와이어 직물층(654)과, 그 도전성 와이어 직물층(654)의 외표면에 적층된 그래핀층(652)을 포함할 수 있다.

그래핀층(652)은 도전성 와이어 직물층(654)에 전사되거나, 또는 화학기상증착법으로 도전성 와이어 직물층(654)의 표면에 합성될 수 있다. 또한, 그래핀층(652)은 접지밴드(650)의 외표면에 대하여 소수성 표면을 형성함으로써, 공기 중의 수분 또는 이물질의 흡착을 막아서, 습기가 많은 환경에서의 용접 품질, 스파크 등의 품질 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 접지밴드(650)의 외표면은 그래핀층(652)에 의해 보호될 수 있으므로, 접지밴드(650)의 부식을 미연에 방지하거나 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 마감단자(653)는 도전성 재질로서 전극블록(640)의 표면에 밀착되어 체결볼트로 취부 가능하게 결합되도록 분류부(651)의 양측 끝단에 일체형으로 형성되어 있을 수 있다.

마감단자(653)는 직물 구조의 분류부(651)의 양측 끝단을 마감하면서 볼트 체결이 가능하게 단자홀을 구비하고 있으므로, 분류부(651)의 내구성을 증대시키고 접지밴드(650)의 설치, 교체 및 유지 보수의 용이성을 제공할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 지지모듈의 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 지지모듈에 설치된 복수의 센서 노드들과 레벨제어유닛간의 네트워크 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 센서 노드의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 지지모듈(200)은 앞서 언급한 바와 같이 한 쌍의 지지판(131)에 의해 지지되어 있을 수 있다.

더욱 상세하게, 지지모듈(200)은 지지판(131)에 연결 또는 장착되기 위한 아치 형상의 지지블록(205)을 더 포함할 수 있다. 지지블록(205)의 양측면은 각각의 지지판(131)의 내측면에 결합될 수 있다.

또한, 지지블록(205)의 상부에는 지지모듈(200)의 본체(220)가 설치되어 있다. 본체(220)의 상부에는 복수의 핀홀들이 형성되고, 각 핀홀에는 핀지지부(210)가 각각 설치되어 있을 수 있다.

각 핀지지부(210)는 본체(220)의 상부 평면을 기준으로 매트릭스 구조로 배치되어 있을 수 있다.

각 핀지지부(210)는 라운드형 상부 끝단을 갖는 샤프트(211)와, 그 샤프트(211)에 대하여 기밀을 유지하면서, 샤프트(211)가 미리 정한 스트로크 범위 내에서 이동 가능하게 결합된 중공튜브(212)를 포함한다.

여기서, 중공튜브(212)에는 샤프트(211)의 움직임을 센싱하기 위한 센서 노드(213)와, 중공튜브(212)에 공압을 공급 또는 회수하기 위한 솔레노이드밸브(214)가 각각 설치되어 있다.

각 솔레노이드밸브(214)는 공압의 가감을 통해서 샤프트(211)의 스트로크를 조절하는 공압조절기(215)와 연결되어 있다.

그리고, 공압조절기(215)는 레벨제어유닛(820)에 의해 제어되도록 구성되어 있을 수 있다.

레벨제어유닛(820)은 센서 노드(213)와 통신하고 미리 세팅된 압력 조절 및알고리즘에 따라 입체 형상의 용접 모재(예: 외부 패널)을 지지할 수 있도록 샤프트(211)를 개별적으로 상승 또는 하강시킬 수 있다.

레벨제어유닛(820)은 구체적으로 밸크제어부(VCU), 산업용 제어 컴퓨터(PLC), 사용자인터페이스(PPC), 데이터관리부(MES), 유무선 통신부 및 로봇 인터페이스를 구비하고 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 복수의 센서 노드(213)는 각각 전원부, 센싱부(예: 여기서 센싱부는 압력센서, 변위센서, 거리측정센서, 변형량측정센서, 각도측정센서 중 어느 하나임), 정보 처리부 및 무선 송수신부를 구비하여서, 무선 접속을 통해 레벨제어유닛(820)의 유무선 통신부와 접속될 수 있다.

이때, 별도의 센서 노드(219)는 도 2에 도시된 접지모듈(600)의 탑재블록(610)에도 설치되어 있을 수 있다.

이들 복수의 센서 노드(213, 219) 중 어느 하나는 싱크 노드로 설정될 수 있다. 여기서, 싱크 노드는 센서 노드(213, 219)에서 감지된 센싱 정보를 취합하는 역할과, 이벤트성 데이터를 센서 네트워크 외부로 연계하고 관련 센서 네트워크를 관리하는 역할을 수행하되, 센서 노드(213, 219) 중 어느 하나일 수 있다.

이렇게 취합된 센싱 정보는 무선으로 레벨제어유닛(820)에 전달되고, 사용자에게 디스플레이되거나, 데이터로 저장관리 될 수 있다.

예컨대, 레벨제어유닛(820)의 산업용 제어 컴퓨터(PLC)는 임계치를 무선으로 송신 받은 정보와 비교체크하여, 샤프트(211)의 스트로크를 조절함으로써, 시뮬레이션을 통해 얻은 최적의 상태값으로 용접 모재를 지지할 수 있도록, 공압조절기(215)의 공압 및 솔레노이드밸브(214)의 개폐를 개별적으로 조절할 수 있다.

또한, 산업용 제어 컴퓨터(PLC)는 용접 모재 및 지그와 사용환경에 대한 3D캐드 정보를 미리 입력받아서, 접지모듈(600)의 간섭 유무를 예측하거나, 최적의 용접 모재 터치 각도를 산출한 후, 이를 사용자인터페이스(PPC)를 통해서 사용자에게 제공할 수 있다.

따라서, 사용자는 앞서 설명한 요크부를 기준으로 접지모듈(600)의 각도를 비교적 정확하게 미리 예측하여 볼 수도 있고, 현장에서 간섭 문제가 발생되었을 때 수동으로 접지모듈(600)의 각도를 조절할 수도 있다.

또한, 지지모듈(200)은 지지블록(205)을 사용하여 중량을 상대적으로 감소시켜 경량화 구조를 실현하면서, 가압전극의 하강에 따라 발생되는 가압력 또는 그에 대응하는 지지력을 분산시킬 수 있고, 가볍고 견고한 지지 기반이 될 수 있는 장점이 있다.

특히, 지지모듈(200)은 센서 노드(213)와 가변형 복수의 핀지지부(210)를 이용하여서, 용접 모재를 액티브(예: 3D캐드 정보 이용하여 용접 모재 접촉전 미리 샤프트의 지오메트리를 변형함) 또는 패시브(예: 샤프트가 용접 모재에 접촉하여 눌려 하향으로 이동한 후 임계치에 도달되었을 때 공압을 제어하여 샤프트를 정지시킴)하게 지지 또는 고정할 수 있다. 이에 따라서, 지지모듈(200)은 본체(220)의 상부에서 각각 상하로 스트로크를 각각 가변시킬 수 있다.

각 핀지지부(210)들의 개별적인 상승 또는 하강에 따라 용접 모재의 형상에 대응한 밀착 지지될 수 있는 입체적인 지지면은 형성될 수 있다. 이러한 구성으로 인하여, 용접 모재의 형상에 대응한 안정적인 지지력은 지지모듈(200)에서 발생되고, 용접시 흔들림을 최소화시켜서 용접 품질이 매우 증대될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 편방향 용접장치의 작동 방법에 대해서 설명하고자 한다.

도 6 내지 도 9는 도 1에 도시된 편방향 용접장치의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.

도 6을 참조하면, 가압모듈(100)은 용접을 위해서 가압전극(110)을 상승시킨다. 이런 경우, 가압전극(110)과 지지모듈(200) 사이에는 용접 모재(W)(예: 외부 패널의 테두리를 접어 내부 패널을 감싸도록 가조립된 용접 대상)가 진입할 수 있는 충분한 공간이 마련될 수 있다.

또한, 용접 모재(W)는 로봇의 동작 제어에 따라서, 가압전극(110)과 지지모듈(200)의 사이에 공급될 수 있다.

이때, 용접 모재(W)의 공급 방향이 지지모듈(200) 기준 수평 방향(HR)과 일치하지 않더라도 미리 정한 범위 또는 지지모듈(200)이 수용할 수 있는 범위 내에서 선택된 어느 하나의 진입 각도(E)로 공급될 수 있는 장점도 있을 수 있다. 즉, 기존 기술과 달리 진입 각도(E)를 보정하거나, 수평 방향(HR)을 반드시 맞출 필요가 없으므로, 로봇의 동작이 비교적 신속하게 이루어질 수 있고, 용접 모재(W)의 공급 시간, 더 나아가 용접 시간이 단축될 수 있는 장점이 있다.

또한, 공급된 용접 모재(W)는 지지모듈(200)에서 가변 가능한 복수의 핀지지부(210)에 접촉하여 입체적 및 안정적으로 지지될 수 있다. 즉, 용접 모재(W)는 평면형 또는 입체형 혹은 경사형이라 하더라도 편방향 용접장치의 높이 방향 중 하향으로 움직이지 못하게 되는 바와 같이 고정 상태가 유지될 수 있다.

이후, 회전모듈(500)은 왕복실린더(540)을 작동시켜서 도 7과 같은 상태 또는 상황이 만들어질 수 있다.

도 7을 참조하면, 왕복실린더(540)의 작동암은 왕복이동 가이드(550)에 의해 가이드 되어서 신뢰성 있는 직진력을 발생시키고, 그 직진력은 제1힌지부(510)를 기준으로 회전력으로 변환되어서, 그 결과 회동프레임(520)의 회동이 비교적 정밀하게 이루어질 수 있다.

이와 같은 회동프레임(520)의 회동으로 인하여, 회동프레임(520)에 연결된 접지모듈(600)도 용접 모재(W)의 내부 패널의 접지 위치를 향하여 회동할 수 있게 된다.

그런데, 회동프레임(520)의 길이, 회전각, 접지모듈(600)의 길이 등이 용접 모재(W)별로 대응할 수 있게 만들어진 것이 아니므로, 접지모듈(600)의 회동 선상에 용접 모재(W)가 간섭을 일으킬 수 있거나, 간섭되지 않은 경우라 하더라도 용접 모재(W)의 곡면의 접선면에 수직한 방향으로 접촉, 직각 또는 직각에 가까운 방향을 따라 접촉되지 않아서 접지가 불안전하게 이루어질 수 있는 경우가 발생될 수 있다.

이런 경우, 도 8을 참조하면, 사용자는 요크부(560)의 클램핑볼트(564)를 일부 풀어서, 용접 모재(W)와의 간섭을 없애면서, 직각 또는 직각에 가까운 방향을 따라 용접 모재(W)에 대한 터치가 이루어질 수 있도록, 요크부(560)를 기준으로 탑재블록(610)을 비롯한 접지모듈(600) 전체의 배치 각도를 조절(R)하고, 다시 클램핑볼트(564)를 조인다.

이런 과정이 이루어질 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 계속된 회동프레임(520)의 회동으로 인하여, 접지모듈(600)의 접지밴드(650)는 용접 모재(W)의 내부 패널에 안전하고 신뢰성 있게 접지될 수 있다.

이렇게 접지모듈(600)이 용접 모재(W)의 내부 패널에 직각으로 접촉되기 때문에 직선 이동할 수 있게 구성된 접지모듈(600)의 댐퍼(620)의 기능도 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 위와 같은 직각 또는 직각에 가까운 접촉으로 인하여, 접지모듈(600)의 접지밴드(650)와 용접 모재(W)의 내부 패널 사이에 쇼트 발생이 최소화되고, 접지밴드(650)의 수명이 길어지는 효과가 있을 수 있다.

그리고, 가압모듈(100)은 가압전극(110)이 하강시킬 수 있다. 이런 경우, 가압전극(110)은 용접 모재(W)의 외부 패널에 접촉하여 지지모듈(200)과 함께 용접 모재(W)를 가압 고정시킬 수 있다.

이런 다음, 저항용접을 위한 전류가 가압전극(110)과 접지모듈(200)에 공급될 경우, 용접 모재(W)에서 외부 패널과 내부 패널간 접촉 부위에서 형성된 전위차 또는 접촉 저항 부위에 공급된 전류에 의해서 열이 발생되어 저항 용접이 이루어질 수 있다. 그 결과, 용접 모재(W)의 외부 패널에 압흔 변형이 없게 용접이 이루어질 수 있다.

100: 가압모듈 110: 가압전극
200: 지지모듈 210: 핀지지부
300: 이퀄라이저모듈 400: 마운팅모듈
500: 회전모듈 510: 제1힌지부
520: 회동프레임 530: 제2힌지부
540: 왕복실린더 550: 왕복이동 가이드
560: 요크부 600: 접지모듈
610: 탑재블록 620: 댐퍼
630: 전극베이스 640: 전극블록
650: 접지밴드 652: 그래핀층
700: 로봇 800: 제어기
810: 로봇제어유닛 820: 레벨제어유닛

Claims (8)

1. 외부 패널의 절곡된 부분에 내부 패널이 삽입된 구조로 이루어진 용접 모재의 같은 면에 가압전극과 접지전극이 접촉하여 용접하는 편방향 용접 장치에 있어서,
   상기 용접 모재의 외부 패널에 접촉할 수 있도록 상기 외부 패널의 상면을 향하여 배치되고 저항 용접에 필요한 전류를 공급받는 상기 가압전극을 구비하고 상기 가압전극을 승강시키는 가압모듈;
   상기 가압전극의 하측에 배치되고 상기 외부 패널의 하면을 지지하는 지지모듈;
   상기 지지모듈의 상측에 배치되는 제1힌지부와, 상기 제1힌지부에 힌지 결합되는 회동프레임을 구비하고 상기 회동프레임을 유한한 각도 범위 내에서 회전시키는 회전모듈;
   상기 회전모듈의 상기 회동프레임 끝단 위치에서 배치 각도 조절이 가능하게 연결되고, 상기 회전모듈에 의해 회동되어서, 상기 용접 모재의 내부 패널에 접촉하는 접지모듈;
   상기 가압모듈의 설치 기반이 되는 이동판과, 상기 이동판 양측면에 연결되어서 상기 지지모듈을 지지하는 한 쌍의 지지판을 승강시키는 이퀄라이저모듈; 및
   상기 이퀄라이저모듈의 설치 기반이 되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 마련되고 상기 가압전극에 전류를 제공하는 트랜스포머와, 상기 케이싱의 배면에 결합된 로봇 연결용 마운팅 브래킷을 구비한 마운팅모듈;을 포함하고,
   상기 회전모듈의 제1힌지부는 마운팅모듈의 케이싱의 상면에 설치되고,
   상기 접지모듈은 상기 마운팅모듈의 트랜스포퍼에 연결되어 상기 가압전극과의 사이에 전위차를 형성하며,
   상기 회전모듈은,
   상기 제1힌지부를 기준으로 직각을 이루도록 상기 케이싱의 위쪽 배면에 마련된 제2힌지부;
   상기 제2힌지부에 힌지 결합된 실린더 하우징을 갖는 왕복실린더;
   상기 왕복실린더의 실린더 하우징 상부에 결합되고 상측으로 연장된 직선형 가이드공을 구비하여 상기 왕복실린더의 작동암의 왕복 직선 운동을 가이드하는 왕복이동 가이드; 및
   상기 접지모듈의 배치 각도 조절을 위해서, 상기 왕복실린더의 작동암이 연결된 위치의 반대쪽에 해당하는 상기 회동프레임 끝단 위치에 일체형으로 형성된 요크부;를 포함하는 편방향 용접장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 왕복이동 가이드는,
   상기 왕복실린더의 작동암을 관통시킬 수 있도록 관통홀을 구비한 베이스판; 및
   상기 베이스판에서 일체형으로 직각을 이루도록 절곡되고, 상기 직선형 가이드공의 길이보다 상대적으로 길게 상측으로 연장된 가이드판;을 포함하는 편방향 용접장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 요크부는,
   상기 직각 판형의 포크 형상을 갖도록 상기 회동프레임 끝단 위치에 돌출된 한 쌍의 자유단 구조물인 측판부;
   상기 측판부의 사이에 배치되는 접지모듈용 탑재블록의 회전 중심이 될 수 있도록 상기 측판부의 두께 방향을 따라 관통하게 형성된 힌지공; 및
   상기 힌지공으로부터 이격 배치되도록 상기 측판부에 각각 형성된 호형의 각도조절공; 및
   상기 접지모듈의 변위를 조절하기 위해서 상기 각도조절공을 따라 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 접지모듈용 탑재블록에 나사 결합되는 고정볼트;를 포함하는 편방향 용접장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 접지모듈은,
   상기 요크부의 힌지공에 일치되는 회전공과, 상기 고정볼트 용 나사 조임공을 갖는 상기 탑재블록에서 상기 회전공 또는 상기 나사 조임공에 대하여 수직한 방향으로 각각 나사 결합된 한 쌍의 댐퍼;
   상기 댐퍼의 끝단에 연결된 전극베이스;
   상기 전극베이스에서 하측으로 돌출되게 설치되고 전극블록; 및
   상기 전극블록의 저부를 감싸며 상기 전극블록에 비해 상대적으로 낮은 저항값을 갖는 분류부와, 상기 전극블록의 표면에 밀착되어 체결볼트로 취부 가능하게 결합되도록 상기 분류부의 양측 끝단에 형성된 마감단자를 갖는 접지밴드;를 포함하는 편방향 용접장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 접지밴드의 분류부는;
   상기 전극블록에 전기적으로 접속되어 상기 분류부의 몸체를 이루도록 직조된 도전성 와이어 직물층;
   상기 도전성 와이어 직물층의 외표면에 적층된 그래핀층;을 포함하는 편방향 용접장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 지지모듈은, 상기 외부 패널의 형상에 대응하여 스트로크를 가변시킬 수 있는 복수의 핀지지부를 더 포함하는 편방향 용접장치.

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