KR20030009969A - 드레서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접 전극 팁 빼기장치를 드레서와 겸용시킴으로써 콤팩트하고 저렴한 드레서 장치를 제공한다.

본 발명의 드레서 장치(10)에는 전극 팁을 연마가공하는 팁연마부(43)와, 전극 팁을 생크(shank)에서 빼내는 팁빼기부(47)를 선단부에 배치시킨 드레서 본체(20)를 구비한다. 그리고 팁연마부(43)의 컷터(44)와 팁빼기부(47)의 회동기판은, 1개의 서보 모터(24)에 복수의 톱니바퀴군으로 구성된 구동전달기구를 통해 연결함으로써 각각 구동된다. 더욱이, 팁빼기부(47)에는 회동기판의 회전에 대해 클로(claw)의 회전을 규제하는 공회전 규제장치(60)가 에어 실린더(64)를 구비하여 배치된다

Description

드레서 장치{dresser}

본 발명은 용접총에 장착된 스팟 용접용의 한 쌍의 전극 팁을 연마함과 동시에, 전극 팁을 교환하기 위해서 전극 팁을 빼낼 수 있도록 구성한 드레서 장치에 관한 것이다.

종래, 용접총의 전극 팁의 연마는 드레서가 회전하는 컷터의 안팎(表裏)에 소정시간, 예컨대, 15초 동안 한 쌍의 전극 팁을 각각 대어 각 전극 팁을 연마하고, 그 후, 각 전극 팁의 선단면이 소정 형상으로 연마되어 있는지 아닌지를 파악하여 연마 완료를 판단하였다.

그리고, 각 전극 팁의 선단면이 소정 형상으로 연마되어 있지 않은 경우에는, 다시금 각 전극 팁을 드레서의 컷터에 대어 연마하여 각 전극 팁의 소모된 부위를 복원하였다. 또한 소정량 이상으로 소모된 전극 팁은 새로운 전극 팁으로 교환하지 않으면 안되고, 종래에는 특개 2000-15455호에 나타낸 바와 같은 전극 팁 뽑기 장치를 사용하여, 전극 팁을 생크(shank)에서 빼내어 교환작업을 수행하였다.

그러나, 종래의 전극 팁의 연마나 빼내기 작업은, 각각 단독 장치에서 따로따로 행하여졌기 때문에, 드레서 장치에 배치된 컷터와, 빼내기 장치에 배치된 회동기판을 구동하는 구동장치가 당연히 따로따로 배치되어 있었다. 특히, 전극 팁을 연마하여 교환하는 작업을 자동적으로 수행하도록 하는 경우에는, 각각의 장치를 설치하는 공간도 넓게 취하지 않으면 안되고, 장치를 대규모로 구성하여 가격을 높게 할 뿐만 아니라, 전극 팁을 이동할 때의 이동범위도 크고, 티칭(로봇에 teaching)이 복잡해지기 때문에 작업효율이 저하하였다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 전극 팁 빼기작업을 드레서와 겸용한 장치에서 수행함으로써 콤팩트한 장치를 구성하고, 더욱이 자동화 라인에서 행하는 경우에 용접로봇에 티칭(teaching)을 용이하게 할 수 있도록 구성한 드레서 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 드레서 장치의 일실시 형태로 사용되는 용접로봇 부근을 나태낸 개략 평면도.

도 2는 동 실시 형태에서 사용하는 서보총의 개략 측면도

도 3은 본 발명에 관한 드레서 장치를 나타낸 사시도

도 4는 동 드레서 본체의 개략 평면도

도 5는 동 드레서 본체의 구동 전달기구를 나타낸 개략 단면도

도 6은 도 5에 있어서의 VI-VI 단면도

도 7은 도 5에 있어서의 VII-VII 단면도

도 8은 팁빼기부를 나타낸 주요부의 횡단면도

도 9는 팁빼기기구의 주요부품을 나타낸 분해사시도

도 10은 팁연마부에서의 연마가공으로 이행하는 상태 설명도

도 11은 팁연마부에서의 연마가공을 완료한 상태도

도 12는 팁빼기부에서의 초기상태를 나타낸 주요부의 횡단면도

도 13은 팁빼기부에서의 회동기판의 회전시를 나타낸 주요부의 횡단면도

도 14는 팁빼기부에서의 보지부재의 회전직전의 상태를 나타낸 주요부의 횡단면도

도 15는 팁빼기부에서의 회동기판의 역전시의 상태를 나타낸 주요부의 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용접 로봇 3 : 서보총 5·6 : 전극 팁

10 : 드레서 장치 20 : 드레서 본체 24 : 서보 모터

24 : 드레서 본체 43 : 팁연마부 44 : 컷터

47 : 팁빼기부 48 : 팁빼기기구 50 : 클로

51 : 회동기판 53 : 보지부재 60 : 공회전 규제장치

64 : 에어 실린더

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드레서 장치는 서로 대향하게 배치되는 한 쌍의 생크(shank)에 장착된 전극 팁을 연마 가능하도록 구성되는 드레서 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 전극 팁을 연마하기 위해 회동 가능하게 설치된 컷터를 갖는 팁연마부와, 상기 한 쌍의 전극 팁을 빼내기 위해서 회동가능에 설치된 뽑기기구를 갖는 팁뽑기부가 드레서 본체내에서 나란히 배치되고, 상기 컷터와 상기 뽑기 기구는 1구동원에 연결된 구동 전달기구에 각각 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 빼기기구가, 상기 구동전달기구에 연결됨과 동시에 상기 전극 팁을 끼워 관통하는 삽입관통구를 갖고 회동가능하게 설치되는 회동기판과, 상기 회동기판의 정회전 ·역회전에 의해서 상기 회동기판에 가압되어 상기 삽입관통구내의 상기 전극 팁에 파고드는 언더컷 영역과 상기 전극 팁에 간섭하지 않는 퇴피(退避)영역과의 사이에 선단부를 이동하는 클로(claw)와, 상기 전극 팁을 끼워 관통하는 삽입 관통구를 구비함과 동시에 상기 회동기판과 회동중심을 동일하게 하여 상기 클로(claw)를 보지하는 보지부재와, 상기 보지부재의 회동을 규제하여 상기 회동기판과 상기 클로(claw)의 공회전을 규제하는 공회전 규제수단을 구비하여 구성되고, 상기 공회전 규제수단이, 상기 클로(claw)가 상기 전극 팁의 언더컷 영역에 도달하기 전에는, 상기 클로(claw)가 상기 회동기판과 공회전하는 것을 규제하도록 설정되고, 상기 클로(claw)가 상기 전극 칩의 언더컷 영역에 도달하여 상기 전극 팁에 언더컷된 상태에서는, 상기 클로(claw)가 상기 전극 팁과 함께 상기 회동기판과의 공회전을 가능하게 하도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 공회전 규제수단이 실린더를 갖고 구성되고, 상기 팁 연마부의 작동 중에는 상기 실린더의 피스톤 로드가 상기 보지부재의 회동의 규제를 해제하도록 작동되면, 조기 마모를 방지할 수 있으므로 또한 좋다.

이하 본 발명의 일실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도1∼2에 나타낸 바와 같이, 본 형태의 드레서 장치(10)는, 다관절의 용접로봇(1)에 장착되는 한 쌍의 전극 팁(5·6)을 연마하거나, 한 쌍의 전극 팁(5·6)을 교환하기 위한 빼내기 작업이 제어장치(4)에 의해서 제어되도록 구성되어 있다.

한 쌍의 전극 팁(5. 6)은 용접 로봇(1)의 암(arm)(2)의 선단에 보지되는 서보총(3)에 서로 대향하는 생크(shank)(7 ·8)에 삽입되도록 장착된다.

드레서 장치(10)는 도3에 나타낸 바와 같이, 지지프레임(11)과 드레서 본체(20)와 드레서 본체(20)를 지지프레임(11)에 지지하는 상하로 한 쌍이 배치된 브라켓(12, 13)과 드레서 본체(20)를 삽입통과시켜 브라켓(12, 13)사이를 연결하는 가이드 로그(15) 및 각 가이드 로드(15)의 주위에 외장되어, 드레서 본체(20)를 상하 방향에서 누르는 압축 코일스프링(17)을 포함하여 구성된다.

드레서 본체(20)는, 도4∼5에 나타낸 바와 같이, 상부 케이스(21)과 하부 케이스(22)에 지지된 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)를 선단부에 나란히 설치하여, 하부 케이스(22)의 아래에 배치되는 서보 모터(24)로 팁연마부(43)의 컷터(44)와 팁빼기부(47)의 회동기판(51)을 구동 전달 기구를 통해 구동하도록 구성되고, 배면측에 가이드 로드(15)에 삽입 통과된 가이드블록(23)을 설치하여 지지프레임(11)에 지지된다.

서보 모터(24)에서 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)에 전달하는 구동 전달기구는, 도5∼7에 나타낸 바와 같이, 상부 케이스(21)와 하부 케이스(22)내에 장착된 복수의 톱니 바퀴군에 의해서 구성된다.

서보 모터(24)의 구동축(25)에는 구동 톱니바퀴(25a)가 형성되고, 구동톱니바퀴(25a)는 따라 움직이는 톱니바퀴(26)에 맞물려있다. 톱니바퀴(26)은 상부 케이스(21)와 하부 케이스(22)에 회동 가능하게 지지된 주축(27)에 서보 모터(24)의 회전을 감속하도록 구동 톱니바퀴(25a) 보다 큰지름으로 형성된다. 주축(27)에는 팁연마부(43)에 전달 구동되는 제1구동계와 팁빼기부(47)에 전달구동되는 제2구동계로 분기되도록, 제1구동계의 제1톱니바퀴(28)와 제2구동계의 제1톱니바퀴(33)가 축심을 따라 상하 방향으로 나란히 배치된다.

제1구동계의 제1톱니바퀴(28)에는 팁연마부(43)에 회전을 전달하기 위한 중간 톱니바퀴(30)가 상부 케이스(21)와 하부 케이스(22)에 회전 가능하게 지지된 지지축(31)에 장착됨과 동시에 제1톱니바퀴(28)보다 큰지름으로 형성되어 배치된다. 그리고, 중간 톱니바퀴(30)는 후술하는 팁연마부(43)의 톱니바퀴부(45a)에 맞물려 팁연마부(43)의 컷터(44)를 회전 구동시킨다.

한편, 제2구동계의 제1톱니바퀴(33)는 따라 움직이는 톱니바퀴(26)의 회전을 더욱 감속하기 위한 감속 톱니바퀴(35)에 맞물려 있다. 감속 톱니바퀴(35)는 상부 케이스(21)와 하부 케이스(22)에 회전 가능 하게 지지된 지지축(36)에 장착되어 지지축(36)을 회전시키고, 감속 톱니바퀴(35)의 아래 쪽에서 지지축(36)에 지지된 제2톱니바퀴(37)가 더욱 감속하도록 제2톱니바퀴(37)보다 큰지름으로 형성된 중간 톱니바퀴(39)에 맞물려 있다. 중간 톱니바퀴(39)는 상부 케이스(21)와 하부 케이스(22)에 회전 가능하게 지지된 지지축(40)에 장착되어 팁빼기부(47)의 회동기판(51)을 회전 구동하는 톱니바퀴부(51e)에 맞물린다.

팁연마부(43)는 도6에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 전극 팁(5·6)을 연마하는 컷터(44)를 구비한다. 컷터(44)는 상하방향의 회전축에서 회전되도록, 대략 원환상의 홀더(45)에 보지됨과 동시에 상하방향의 안밖(表裏)에 전극 팁(5·6)의 선단을 연마 가능한 오목형상의 날(44a ·44c)을 구비하고 있다.

홀더(45)는 컷터(44)의 가장자리 부근을 컷터(44)보다 윗쪽으로 돌출시켜, 상부 케이스(21) ·하부 케이스(22)내에 회동 가능하게 보지되어 있다. 또한 홀더(45)는 외주면에 중간 톱니 바퀴(30)와 맞물리는 톱니바퀴부(45a)가 형성되어 있다.

팁빼기부(47)는 도4, 도8∼9에 나타낸 바와 같이, 팁빼기기구(48)를 포함하여 구성되고 소모된 한 쌍의 전극 팁(5·6)을 서보총(3)의 생크(shank)(7·8)에서 빼내어, 빼낸 전극 팁(5·6)을 도시하지 않은 회수장자에 수용하도록 구성된다.

팁빼기기구(48)는 앞이 가느다란 테이퍼 모양의 생크(shank)(7·8)에 짜여진 전극 팁(5·6)이 주위방향으로 조금이라도 회전하면 쉽게빠지는 것에 착안(着眼)하여, 3개의 클로(claw)를 이용하여 전극 팁(5·6)을 생크(shank)(7·8)에서 빼내는 것이다. 그리고, 실시형태의 팁빼기기구(48)는 도8∼9에 나타낸 바와 같이, 상부 케이스(21) ·하부 케이스(22)내에 지지되어, 3개의 클로(claw)(50) 외에, 회동기판(51), 보지부재(53), 가압링(56 ·56), 공회전 규제장치(60)를 포함하여 구성된다.

회동기판(51)은, 각 클로(claw)(50)를 전극팁(5·6)을 보지 가능하게 전극 팁(5·6)에 파고들게 하는 언더컷 영역(도14·15에 나타낸 상태)과, 전극 팁(5·6)과 간섭하지 않는 퇴피(退避)영역(도12에 나타낸 상태)으로 회동시키는 것으로, 중앙에 전극 팁(5 ·6)을 삽입통과시키는 삽입통과구멍(51a)이 상하 방향으로 형성된 대략 원환상으로 되어있다.

회동기판(51)의 회동 중심축X은, 삽입통과구멍(51a)의 중심에서 상하 방향으로 형성되어 있다. 삽입통과구멍(51a)의 가장자리에는 각 클로(claw)(50)를 수납하는 오목부(51b)가 형성되어 있다. 또한 각 오목부(51b)의 내주면에는 회동기판(51)의 회동방향에서의 시계방향측에 각 클로(claw)(50)를 언더컷 영역에 가압하는 언더컷용 가압면(51c)(도13참조)이 형성되고, 회동기판(51)의 회동방향에서의 반시계방향측에, 각 클로(claw)(50)를 퇴피(退避)영역에 가압하는 퇴피용(退避用) 가압면(51d)(도15참조)이 형성되어 있다.

회동기판(51)의 외주면에는 중간 톱니바퀴(39)와 맞물리는 톱니 바퀴부(51e)가 형성되어 있다. 또한 회동기판(51)의 각 오목부(51b)의 사이에는, 상하 방향으로 관통하는 3개의 관통구멍(51g)이 형성되어 있다. 각 관통구멍(51g)은 후술하는 스페이서(58)를 삽입통과시킴과 동시에 스페이서(58)와 간섭하지 않도록 호상(弧狀)으로 형성되어 있다. 더욱이, 회동기판(51)의 상하면의 바깥쪽 가장자리 근방에는 원통형상의 리브(51f)가 돌출되어 있다.

상기 회동기판(51)은 상 ·하 케이스(21·22)의 원형으로 개구된 수납구멍(21a)·(22a)에, 중간톱니 바퀴(39)와 맞물린 상태로 수납됨과 동시에, 톱니바퀴부(51e)의 상하면을 상·하 케이스(21·22)에 고착되는 대략 원환상의 가압링(56·56)으로 규제함으로서, 상·하 케이스(21 ·22)에 회동가능에 보지 된다.

각 클로(claw)(50)는 대략 직사각형판 모양의 본체(50a)와, 본체(50a)의 상하면의 대략 중앙에서 돌출 설치되는 지지축(50a)을 구비하여 구성된다. 본체(50a)의 선단(50b)은 전극 팁(5 ·6)의 외주면에 파고들기 쉽도록 예각모양으로 형성되어 있다.

보지부재(53)는 회동기판(51)의 각 오목부(51b)에 배치되는 클로(claw)(50)를 지지축(50g)을 중심으로하여 회동 가능하게 보지하는 것으로, 2장의 원판모양의 평판부(54 ·55)와, 내부에 나사구멍(58a)을 가진 원통형의 3개의 스페이서(58)를 6개의 연결 볼트(59)로 연결시켜 구성된다.

각 평판부(54·55)는 전극 팁(5·6)을 삽입통과 가능한 상하방향으로 관통하는 삽입통과구멍(54a·55a)을 중앙에 구비하여, 회동기판(51)의 리브(51f)의 내주면에서 규제되어, 회동중심축X에 따른 중심축에서 회동가능하게 설치되어 있다. 윗쪽의 평판부(54)의 상부는 회동기판(51)의 리브(51f)에서 윗쪽으로 돌출하여 후술하는 한 쌍의 제동판(61 ·62)에 압접 가능하게 형성된다.

또한 삽입통과구멍(54a·55a)의 주위에는 서로 대향하도록 3개씩의 지지구멍(54b ·55b)과 부착구멍(54c ·55c)이 방사상으로 형성되어 있다. 각 지지공(54b·55b)은 각 클로(claw)(50)의 상하 지지축(50g)을 수납시켜, 각 클로(claw)(50)를 회동 가능하게 지지한다. 또한, 각 부착구멍(54c·55c)은 단차를 갖도록 구성된다. 그리고, 회동기판(51)의 각관통구멍(51g)에 삽입통과된 스페이서(58)의 나사 구멍(58a)에 상하에서 각 연결 볼트(59)가 나사 결합되고, 그것들의 각 연결 볼트(59)의 머리부는 각 부착구멍(54c ·55c)의 단차면에 당접한다.

각 스페이서(58)는 그 상하방향의 길이를 회동기판(51)의 각 관통구멍(51g)의 길이보다 약간 길게하고, 또한, 상하 각 단면을 각 부착구멍(54c ·55c)의 가장자리에 당접시키고 있으므로, 연결 볼트(59)로 연결된 평판부(54 ·55)로 이루어진 보지부재(53)는 회동기판(51)에 대하여 회동중심축X를 중심으로 하여 회동 가능하게 설치되어 있다.

공회전 규제장치(60)는 평판부(54)의 회전을 규제하여 회동기판(51)과 클로(claw)(50)의 공회전을 규제할 수 있도록 구성하는 것으로 도3∼4에 나타낸 바와 같이, 평판부(54)의 상부 외주면에 압접하는 한쌍의 제동판(61 ·62)과, 한 쌍의 제동판(61 ·62)을 평판부(54)에 대하여 압접하거나, 한 쌍의 제동판(61 ·62)을 평판부(54)로부터 해방시키는 에어 실린더(64)로 이루어지고, 팁연마부(43)가 작동하고 있는 동안은 한 쌍의 제동판(61 ·62)을 평판부(54)에서 해방시키고, 팁빼기부(47)가 작동하고 있는 동안은 한 쌍의 제동판(61 ·62)을 평판부(54)에 압접시키도록 제어된다.

한 쌍의 제동판(61 ·62)은 각각 중앙부가 원판형상인 평판부(54)의 외주면을 압접할 수 있도록 서로 대향하는 호상(弧狀)의 암 형상으로 형성되어, 일단에서 각각 상부 케이스(21)에 지지된 핀(65)에 축지 되어 있다. 한쪽 제동판(61)의 타단은 에어 실린더(64)의 케이스(64a)에 장착되고, 다른쪽 제동판(62)의 타단은 에어 실린더(64)의 피스톤 로드(64b)에 조임 핀(64c)과 너트(64d)로 협지되도록 부착된다. 그 때문에, 피스톤 로드(64b)가 신장되면, 한쪽의 제동판(62)은 핀(65)을 중심으로 하여 회동됨으로써, 다른쪽 제동판(61)에 대해 격리되어, 공회전 규제장치(60)를 해방하도록 작동된다.

그리고, 이 상태에서는 팁연마부(43)의 작동중에 서보 모터(24)의 구동이 제2구동계의 구동기구를 통해 회동기판(51)을 회전시키더라도, 공회전 규제장치(60)는 상부 케이스(21)에 지지된 핀(65)에 지지되어 있기 때문에 회동기판(51)에 뒤따라 회전되지는 않는다.

한 쌍의 제동판(61 ·62)의 평판부(54)에의 회동 규제력은, 회동기판(51)의 반시계방향으로의 회전에 따라, 각 클로(claw)(50)가 전극 팁(5 ·6)으로 파고들어가, 그 언더컷 저항이 어느 정도 증대했을 때, 회전을 정지시킨 각 클로(claw)(50)의 지지축(50g)에서 가압되어, 회동기판(51)과 함께 보지부재(53)가 회전할 수 있는 크기로 설정되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 실시 형태의 드레서 장치(10)는, 예컨대 용접 로봇(1), 서보총(3)과 함께 제어장치(4)에 의해서 제어되면서 구동하는 자동 용접 라인내에서 사용된다.

또한, 서보총(3)은 널리 사용되는 것으로 전극 팁(5)을 엔코더를 내장시킨 서보 모터(3a)에 의해 이동시키도록 보지함과 동시에, 한 쌍의 전극 탑(5·6)서로를 소정의 중간 기준 위치에 대하여 동등하게 접근시키는 위치 제어 기능을 갖추어 구성된다. 또한, 서보총(3)은 연산기능을 갖추고 서보 모터(3a)의 회전수 제어·토크크 제어를 하여, 전극 팁(5)의 위치 제어나 가압력 제어등을 행할 수 있다.

실시 형태에 있어서는, 용접 가공전에 서보총(3)에 장착된 한 쌍의 전극팁(5 ·6)의 절대적인 타점 기준위치를 검출하여 용접 로봇의 티칭의 기준으로 하고 있다. 상기 타점 기준위치는 한 쌍의 전극 팁(5 ·6)을 용접 로봇(1)의 대기 위치에서 서로 당접함으로써 결정된다. 그리고, 타점 기준위치를 기준으로 하여 드레서 장치(10)의 배치 부위 등에서의 연마작업 ·팁빼기 작업 등이 제어된다.

그리고, 상기 타점 기준위치를 검출하여, 용접작업 ·연마작업 ·팁빼기작업등을 제어장치(4)에 티칭(teaching)시킨 후, 용접 로봇(1)은 용접가공을 행한다.

용접가공으로 소모된 전극 팁(5 ·6)은 드레서 장치(10)의 팁연마부(43)에서 연마된다. 상기 연마는 직접 마무리가공을 해도 되지만, 초벌 마무리 가공 후 마무리 가공을 해도 된다.

우선, 도10∼11에 나타낸 바와 같이, 연마 기준위치를 연마시의 중간 기준위치C0로 설정함 과 동시에, 드레서 장치(10)의 컷터(44)의 표리에서 전극 팁(5·6)을 연마 가능한 위치에 서보총(3)을 배치시켜, 서보총(3)의 위치제어 기능을 작동시켜 컷터(44)를 회전시킨다.

컷터(44)의 회전은 서보 모터(24)의 구동에 의해 구동 톱니바퀴(25a)로부터, 따라 움직이는 톱니바퀴(26), 제1톱니바퀴(28), 중간 톱니바퀴(30)를 통해 홀더(45)의 톱니바퀴부(45a)를 회전시킴으로써 이루어진다. 또한, 이 회전시에는 팁뽑기부(47)의 회동기판(51)은 회전하고 있지만, 평판부(54)의 외주면에 압접하는 한 쌍의 제동판(61·62)은 에어실린더(64)의 작용으로 평판부(54)에서 이격되어 압접상태를 해제한다. 그 때문에, 평판부(54)에 보지되어 있는 클로(claw)(50)는 회전을 규제하지 않고 회동기판(51)과 함께 저항없이 회전되고, 컷터(44)의 회전에저해를 끼치지 않으며, 또한, 평판부(54)와 제동판(61 ·62)의 사이에서 발생하는 조기 마모를 방지할 수가 있다.

더구나, 제동판(61 ·62)은 상부 케이스(21)에 지지된 핀(65)에 지지되어 있기 때문에, 회동기판(51)의 회전에 뒤따라서 회전되는 일은 없다. 그리고, 컷터(44)의 회전중, 한 쌍의 전극 팁(5 ·6)을 중간 기준 위치C0측으로 동등하게 접근시킴과 동시에, 컷터(44)의 두께 치수 t분만큼 서로 이격되도록 이동시켜, 한 쌍의 전극 팁(5 ·6)의 연마가공을 행한다. 상기 컷터(44)의 두께 치수t는 컷터(44)의 날(44a·44c)의 바닥부(44b) ·(44d)간의 거리이다.

상기 연마가공에서는, 설정된 중간 기준위치C0가 드레서 장치(10)의 컷터(44)의 두께 방향의 중간위치Y에 엄밀히 설정되어 있지 않더라도, 드레서 본체(20)자체가 코일 스프링(17)에 의해서 한 쌍의 전극 팁(5 ·6)의 축방향으로의 이동에 따라 이동 가능하게 보지되어 배치된다. 그 때문에,드레서 본체(20)는 각 전극 팁(5 ·6) 서로의 접근시에 따라 이동하고, 연마 완료시에는 컷터(44)의 두께 방향의 중간위치 Y가 연마 기준위치로서의 중간기준위치C0에 배치되게 된다.

그리고 또한, 소모된 각 전극 팁(5 ·6)이 중간 기준위치C0측으로 동등하게 접근하도록 서로 이동하여 컷터(44)의 두께 치수t분 만큼 서로 접근하면, 컷터(44)를 갖춘 드레서 본체(20)자체가 이동 가능하게 배치되어 있음과 더불어 한 쌍의 전극 팁(5·6)은 각각의 소모량이 서로 다르더라도, 서로가 연마 가공되어 도11에 나타난 바와 같이, 컷터(44)의 안밖 각각의 날(44a)·(44c)의 바닥부(44b)·(44d)에 정확하게 도달하게 된다.

한편, 실시 형태의 경우, 컷터(44)의 회전수는 드레서 장치(10)의 서보 모터(24)로 간단히 제어할 수가 있고, 연마가공을 신속하고 깨끗하게 진행시킬 수 있다. 또한, 서보총(1)의 서보모터(3a)와 함께, 드레서 장치(10)의 서보 모터(24)를 용접 로봇(1)의 제어장치(4)로 제어하는 것이 가능해져, 용접 로봇(1)의 제어장치(4)의 프로그램에 짜 넣어, 원활히 전극 팁(5·6)을 연마할 수 있는데에도 기여할 수 있다.

그리고, 이 연마가공을 완료하면, 전극팁(5·6)은 소모량에 따라서 적절히 연마되어, 낭비 없이 능률적으로 연마되게 된다.

그리고, 제어장치(4)는 한 쌍의 전극 팁(5 ·6)이 검출된 연마량에서 연산하여, 타점 기준위치와의 변화량을 산출하고, 타점 기준위치에 근사한 전극 팁(5 · 6)서로를 당접시킨 용접 기준위치를 설정한다.

그리고, 이 용접 기준위치를 기준으로, 용접가공의 가공지점에서의 전극 팁(5 ·6)의 배치위치, 가압력등이 제어된다. 또한, 다음의 용접가공후의 연마작업에서는, 당초의 타점 기준위치를 기준으로 드레서장치(10)의 배치 부위 등에서의 연마작업 ·팁빼기 작업 등을 제어한다.

또한, 실시 형태의 경우에는, 한 쌍의 전극 팁(5 ·6)의 각 소모량이 소정치 이상일 때, 전극 팁(5 ·6)을 교환하는 팁 교환작업이 행해져, 드레서 장치(10)의 팁빼기부(47)에서 빼기작업을 한다.

팀빼기 작업은, 우선, 제어장치(4)가 용접 로봇(1)·서보총(3)·드레서 장치(10)의 서보 모터(3a·24)등의 작동을 제어하여, 도8의 2점 쇄선에서 나타낸바와 같이, 전극 팁(5)을 생크(shank)(7)의 선단부근까지 팁빼기기구(48)의 보지부재(53) ·회동기판(51)의 삽통구멍(54a) ·(55a) ·(51a)내에 삽입시킨다.

이어서, 제어장치(4)는 서보 모터(24)를 작동시켜, 구동 톱니 바퀴(25a)에서 제2구동계의 각 톱니 바퀴군을 이용하여, 도12 ·13 ·14에 나타낸 바와 같이, 회동기판(51)을 회동중심축X를 기준으로 반시계 방향에 소정 각도(실시형태에서는 약20°정도)회전시킨다. 동시에, 에어 실린더(64)는 신장되어 있는 피스톤 로드(64b)를 신축시키는 방향으로 복귀 이동시켜 제동판(62)을 평판부(54)를 향해 이동시키고, 한 쌍의 제동판(61) ·(62)에서 평판부(54)를 소정의 토르크로 압접시킨다. 상기 제어는 제어장치(4)에 의해서 이루어진다.

그러면, 우선, 도12 ·13에 나타낸 바와 같이, 회동기판(51)의 각 언더컷용 가압면(51c)이, 각 클로(claw)(50)의 볼록부(50c)나 측면(50d)에 당접하여, 지지축(50g)을 회전 중심으로하여 각 클로(claw)(50)를 반시계방향으로 회전시켜, 각 클로(50)를 언더컷 영역까지 회전시키므로, 각 클로(claw)(50)의 선단(50b)이 전극 칩(5)을 삽입통과구멍(51a)내에서 보지 가능하게 전극 팁(5)의 외주면에 언더컷한다.

이 상태에서, 더욱이 회동기판(51)이 반시계 방향으로 회전하면, 도14에 나타낸 바와 같이, 각 클로(claw)(50)의 선단(50b)이 전극 팁(5)의 중심방향측을 향하는 상태가 되어, 전극 팁(5)으로 깊게 파고 들어가고 각 클로(claw)(50)의 언더컷 저항이 증대한다. 그러면, 각 클로(claw)(50)가 회전하기 어렵게 되어 회전을 정지시켜, 회전기반(51)의 회전 토르크가 각 클로(claw)(50)의 지지축(50g)을 통해보지부재(53)에서의 평판부(54·55)의 지지구멍(54b·55b)의 내주면에 작용하고, 보지부재(53)가 한 쌍의 제동판(61·62)의 회동규제력에 저항하여, 회동기판(51)과 함께 반시계 방향으로 회전하게 된다.

이 때, 보지부재(53)가 각 클로(claw)(50)를 전극 팁(5)에 언더컷시켜 전극 팁(5)을 삽입통과구멍(51a)내에서 보지한 상태로 회전하기 때문에, 전극 팁(5)이 회동기판(51)과 함께 반시계 방향으로 회전한다. 그리고, 전극 칩(5)이 조금이라도 회전하면, 테이퍼 모양의 생크(shank)(7)와의 전극 팁(5)의 감합상태가 해제된다.

그 때문에, 약20°정도의 소정 각도의 회전후 생크(shank)(7)를 윗쪽으로 이동시키면, 전극 팁(5)을 생크(shank)(7)에서 빼낼 수 있다. 그 후, 서보총(3)을 측방으로 이동시킨 후, 서보 모터(24)를 역구동시켜, 회동기판(51)을 회동 중심축X를 기준으로 시계방향으로 약20°정도 역전시켜, 도 12에 나타낸 초기 상태로 복귀시킨다. 그러면, 도 15에 나타낸 바와 같이, 회동기판(51)의 각 퇴피용(退避用) 가압면(51d)이 각클로(claw)(50)의 오목부(50e)나 측면(50f)에 당접하여, 지지축(50g)을 회전 중심으로하여 각 클로(claw)(50)를 시계방향으로 회전시켜, 각 끌로(Claw)(50)의 선단(50b)이 삽입통과구멍(51a)내에서의 전극 팁(5)의 보지를 해제하는 퇴피(退避)영역에 배치된다.

그러면, 전극 팁(5)은 각 클로(claw) 전단(50b)의 언더컷이 해소되어 회동기판(51)의 삽입통과구멍(51a)에서 낙하하여, 아래쪽의 도시하지 않은 회수상자에 수용할 수 있다. 또한, 상기 회동기판(51)의 역회전도 클로(claw)(50)의 언더컷 저항이 감소하는 방향의 회전이며, 보지부재(53)에는 한 쌍의 제동판(61·62)의 제동력이 작용되기 때문에 회전하지 않고, 회동기판(51)의 역전시에는 클로(claw)(50)만이 퇴피(退避)영역으로 회동하게 된다.

또한, 아래쪽의 생크(shank)(8)의 전극 팁(6)도, 보지부재(53)·회동기판(51)의 삽입통과구멍(54a)·(55a)·(51a)내에 삽입시켜, 이미 기술한바와 같이, 회동기판(51)을 반시계 방향으로 회전시킨 후, 생크(shank)(8)를 아래쪽으로 이동시킴과 동시에 측방으로 이동시키도록 서보 총(3)을 이동시키고, 더욱이, 이미 설명한 바와 같이 회동기판(51)을 시계방향으로 역전시키면, 전극 팁(5)과 마찬가지로 간던하게 도시하지 않은 회수상자에 수용할 수가 있다.

상기한 바와 같이, 실시형태에서는 드레서 장치(10)가 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)를 나란히 설치하고, 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)를 1개의 서보 모터(24)의 동력으로 구동하도록 구동전달기구를 구성하고 있기 때문에, 구동 전달기구를 포함해서 콤팩트한 구성이 가능해져, 용잡 라인에서의 용접작업의 구성부품 점수를 저감할 수 있음과 동시에, 용접로봇(1) 주위의 스페이스를 넓힐 수 있다. 그 결과, 드레서 장치의 가격도 매우 저렴하게 할 수 있다.

그리고, 상기 드레서 장치(10)를, 예를 들어 자동화 라인에 짜 넣으면, 1개의 드레서 본체(20)에 배치된 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)는 그 위치가 소정의 피치로 고정되어 있기 때문에 티칭(teaching)이 매우 용이해진다. 더구나, 전극 팁의 이동범위를 짧게 할 수 있기 때문에 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 서보 모터(24)의 작동에 의해서 회동기판(51)이 소정방향으로 회전하면, 회동기판(51)은 클로(claw)(50)를 전극 팁(5·6)에 파고들게 하는 언더컷 영역과, 간섭하지 않는 퇴피(退避)영역으로 이동시키기 때문에, 예컨대, 생크(shank)에 장착된 전극 팁(5·6)을 전극 팁(5·6)에 언더컷시킨 클로(claw)(50)에 의해서 함께 회전시키면, 제동상태의 생크(shank)에서 쉽게 빼낼 수가 있다.

더욱이, 전극 팁(5·6)을 팁연마부(43)에서 연마 가공하는 동안, 팁빼기부(47)에 장착된 공회전 규제장치(60)의 에어 실린더(64)를 작용시켜, 팁빼기기구(48)에의 제동을 해방하도록 하면, 회동기판(51)에 대해 회전 규제는 클로(claw)(50)는, 팁빼기부(47)에서는 전극 팁(5·6)이 삽입되어 있지 않음와 동시에 회동기판(51)과 저항없이 함께 회전하므로, 팁연마부(43)에서 회전중인 컷터(44)에 저해를 끼치지 않고, 또한, 팁빼기기구(48)와 공회전 규제장치(60)의 사이에서 발생하는 마모를 최소한으로 하여 조기 마모를 방지할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 드레서 장치(10)는 상기한 바와 같이 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)가 드레서 본체(24) 내에 배치되어 있기 때문에, 1개의 구동원에서 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)를 구동하도록 구성할 수 가 있다.

즉, 소모된 전극 팁(5, 6)을 연마할 때는 전극 팁(5, 6)을 팁연마부(43)에 셋트하여 소정의 연마가공을 한다. 이 때, 구동원에서 구동된 동력은, 한편으로 팁연마부(43)의 컷터를 회전 구동시키고, 다른편으로 팁빼기부(47)의 빼기기구(48)를 동시에 회전 구동시킨다. 팁빼기부(47)에서는 전극 팁(5, 6)은 삽입되어 있지 않기 때문에 전극 팁의 연마가공에 영향을 끼치지는 않는다.

또한, 전극 팁(5, 6)을 교환하기 위해서 전극 팁을 장착하고 있는 생크(shank)(7, 8)에서 빼내는 경우에는, 전극 팁(5, 6)을 팁빼기부(47)내에 삽입하고, 구동원을 작동시켜 소정의 각도로 회전시킨다. 동시에 팁연마부(43)의 컷터도 회전되긴 하지만, 팁연마부(43)에는 전극 팁(5, 6)이 셋트되어 있지 않기 때문에 전극 팁 빼기 작용에 영향을 끼치지는 않는다.

따라서, 본 드레서 장치(10)는 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)를 1구동원에서의 동력으로 구동하도록 구동전달기구를 구성함으로써, 드레서 본체(20)내에 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)를 매우 쉽게 설치할 수 있음과 동시에, 구동전달기구를 포함해서 콤팩트한 구성이 가능하다. 그 결과, 드레서 장치(10)의 가격도 매우 낮게 할 수 있다. 그리고, 상기 드레서 장치(10)를 예컨대 자동화 라인에 짜넣으면, 1개의 드레서 본체(20)에 배치된 팁연마부(43)와 팁빼기부(47)는 그 위치가 소정의 핀치로 고정되어 있기 때문에, 티칭을 매우 용이하게 할 수 있다. 더구나, 전극 팁의 이동범위를 짧게 할 수 있기 때문에 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 전극 팁(5, 6)을 생크(shank)(7, 8)에서 뽑아낼 때, 회동 기판의 삽입관통구와 보지부재의 삽입관통구에 전극 팁을 삽입통과시켜, 구동원의 작동에 의해서 구동전달기구에 연결된 회동기판이 정회전하면, 회동기판은 클로(claw)(50)에 당접하여 클로(claw)를 가압하고 클로(claw)의 선단부를 전극 팁에 파고드는 언더컷 영역으로 이동시킨다.

즉, 클로(claw)는 언더컷 영역에 도달하기 전에는 보지부재의 회동을 규제하는 공회전 규제수단에 의해서 회동기판과의 공회전을 규제하도록 작용되기 때문에,회동기판의 회전력은 클로(claw)의 선단부를 언더컷하는 영역으로 이동하도록 작용한다. 클로(claw)의 선단부가 전극 팁으로 파고 들어가고, 더욱이 회동기판이 회전하면, 공회전 규제수단의 보지부재로의 회동규제력이 클로(claw)와 회동기판의 공회전을 가능하게 하도록 설정되어 있기 때문에, 클로(claw)는 선단부를 전극 팁에 언더컷한 채로 회동기판과 함께 회전하게 된다.

그 때문에, 생크(shank)(7, 8)에 장착된 전극 팁(5, 6)을 생크(shank)에서 해제시키고 회동기판(51)을 역전시키면, 전극 팁이 생크(shank)에서 이탈되어 전극 팁을 뽑아내는 것이 가능해진다.

더욱이, 전극 팁(5, 6)을 팁연마부(43)에서 연마가공하는 동안, 팁빼기부(47)에 장착된 실린더의 피스톤 로드를 작동시켜, 보지부재로의 회동의 규제를 해제하도록 하면 클로(claw)(50)가 회동기판(51)과 함께 회전하더라도 보지부재에는 회동규제력이 작용되지 않기 때문에, 클로(claw)에는 저항력이 가해지지 않고 팁연마부에서 회전중인 컷터에 저항을 주지 않아 저해를 끼치는 일이 없다.

또한, 공회전 규제수단이 뽑기기구의 작용중에만 보지부재에 규제력을 부하(負荷)하게 되므로, 보지부재와 공회전 규제수단의 사이에서 발생하는 마모를 최소한으로 하여 조기 마모를 방지할 수가 있다.

Claims (3)

1. 서로 대향하여 배치되는 생크(shank)에 장착된 한 쌍의 전극 팁을 연마 가능하도록 구성되는 드레서 장치에 있어서,

   상기 한 쌍의 전극 팁을 연마하기 위해 회동가능하게 설치된 컷터(cutter)를 갖는 팁연마부와, 상기 한 쌍의 전극 팁을 빼내기 위해서 회동가능하게 설치된 팁빼기기구를 갖는 팁빼기부가 드레서 본체내에서 나란히 설치되도록 배치되고, 상기 컷터와 상기 빼기기구는 1구동원에 연결된 구동 전달 기구에 각각 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 드레서 장치.
2. 제 1 항에 있어시,

   상기 팁빼기기구가, 상기 구동 전달기구에 연결됨과 동시에 상기 전극 팁을 끼워 관통하는 삽입관통구를 갖고 회동가능하게 설치되는 회동기판과, 상기 회동기판의 정회전 ·역회전에 의해서, 상기 회동기판에 가압되어 상기 삽입관통구내의 상기 전극 팁에 파고드는 언더컷 영역과 상기 전극 팁에 간섭하지 않는 퇴피(退避)영역과의 사이에 선단부를 이동하는 클로(claw)와, 상기 전극 팁을 끼워 관통하는 삽입 관통구를 갖고 상기 회동기판과 회동중심을 동일하게 하여 상기 클로(claw)를 보지하는 보지부재와, 상기 보지부재의 회동을 규제하여 상기회동기판과 상기 클로(claw)의 공회전(共回轉)을 규제하는 공회전 규제수단을 구비하여 구성되고, 상기 공회전 규제수단이, 상기 클로(claw)가 상기 전극 팁의 언더컷 영역에 도달하기 전에는, 상기 클로(claw)가 상기 회동기판과 공회전하는 것을 규제하도록 설정하고, 상기 클로(claw)가 상기 전극 팁의 언더컷 영역에 도달하여 상기 전극 팁에 언더컷된 상태에서는, 상기 클로(claw)가 상기 전극 팁과 함께 상기 회동기판과의 공회전을 가능하게 하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 드레서장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 공회전 규제 수단이 실린더를 갖고 구성되며, 상기 팁연마부의 작동중에는, 상기 실린더의 피스톤 로드가 상기 보지부재의 회동규제를 해제하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 드레서장치.