KR20040005140A - A nut welding device - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A nut welding device is provided to weld a nut on a panel member by applying pressure and electricity from one direction in such a manner that a nut welding position is rapidly determined. CONSTITUTION: A nut welding device includes a robot, which moves along a nut welding position. An actuating cylinder(111), which is operated by pneumatic pressure, is mounted on a front end of an arm of the robot. A piston(115) is installed in a pneumatic pressure chamber(113) of the actuating cylinder(111). An electrode pin(117), which is electrically connected to an external power source, is integrally formed with the piston(115). The electrode pin(117) is provided at a front end thereof with a pin(121) inserted into a screw hole(119) of a nut(103) and a pressing plate(123) integrally formed with the pin(121). A hollow holder(125) is provided at a lower portion of the actuating cylinder(111) in order to surround the electrode pin(117).

Description

너트 용접 장치{A NUT WELDING DEVICE}Nut welding device {A NUT WELDING DEVICE}

본 발명은 너트 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널 소재 상에 너트를 용접함에 있어, 일방향에서 가압 통전하여 용접작업을 완료할 수 있도록 함으로서 너트 용접 위치의 이동이 자유롭도록 한 너트 용접 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nut welding device, and more particularly, to welding a nut on a panel material, in which the nut welding device is freely moved by pressing and energizing in one direction to complete the welding operation. It is about.

일반적으로 차량의 각종 차체 패널 상에는 웰드 너트(weld nut; 이하 너트라고 칭함)를 용접하여 다른 부품과 연결을 정확하고 견고하게 하여 고정할 수 있도록 한다. 이러한 너트의 용접은, 도 1에 도시된 바와 같은 너트 용접기(10)와, 이 너트 용접기(10)에 너트를 공급하는 너트 피더(20)(nut feeder)로 이루어진다.In general, a weld nut (hereinafter referred to as a nut) is welded on various vehicle body panels so that the connection with other parts can be accurately and firmly fixed. The welding of such a nut consists of a nut welder 10 as shown in FIG. 1, and a nut feeder 20 which supplies a nut to the nut welder 10. As shown in FIG.

특히, 상기 너트 용접기(10)는 기본적으로 규격화된 너트를 용접하는 장비로서, 이러한 장비를 이용한 너트의 용접 공정은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 우선, 차량의 차체 패널(11)을 하부 홀더(15)에 로딩(loading)하고, 너트 피더(20)에 의해 너트(13)의 공급이 이루어지며, 상부 홀더(17)가 하강하여 너트(13)의 상부를 가압한다.In particular, the nut welder 10 is basically a device for welding a standardized nut, the welding process of the nut using such a device, as shown in Figure 2, first, the vehicle body panel 11 of the vehicle, the lower holder 15, the nut 13 is supplied by the nut feeder 20, and the upper holder 17 is lowered to press the upper part of the nut 13.

그리고 상기 상부 홀더(17)에 통전이 된 상태에서 소정 시간 동안 상부 홀더(17)가 가압을 유지하게 되면 너트(13)는 상기 차체 패널(11)에 용접이 이루어지게 되고, 상부 홀더(17)는 상승하게 되는 것이다.When the upper holder 17 maintains pressure for a predetermined time while the upper holder 17 is energized, the nut 13 is welded to the vehicle body panel 11 and the upper holder 17 Is going to rise.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 너트 용접기는 상부 및 하부 홀더에 의한 양방향 가압 통전 방식으로 대물 패널 상에 너트를 용접하는 작업에는 패널과 장비 사이의 간섭에 의하여 사용할 수 없으며, 너트 용접 위치의 이동이 불편하다는 등의 문제점을 내포하고 있다.However, the conventional nut welder as described above cannot be used due to the interference between the panel and the equipment for welding the nut on the objective panel in a bidirectional pressurized manner by the upper and lower holders, and the movement of the nut welding position is inconvenient. It has a problem such as.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 패널 소재 상에 너트를 용접함에 있어, 일방향에서 가압 통전하여 용접작업을 완료할 수 있도록 함으로서 너트 용접 위치의 이동이 자유롭도록 하는 너트 용접 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to weld the nut on the panel material, by pressing and energizing in one direction to complete the welding operation is the movement of the nut welding position It is to provide a nut welding device to be free.

도 1은 종래 너트 용접기의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a conventional nut welder.

도 2는 종래의 웰드 너트를 이용한 용접 작업 상태도이다.2 is a welding operation state diagram using a conventional weld nut.

도 3은 본 발명에 따른 너트 용접 장치의 작업 상태도이다.3 is a working state diagram of a nut welding apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 적용되는 주요 구성요소의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the main components applied to the present invention.

도 5는 본 발명에 적용되는 주요 구성요소의 작업 상태를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the working state of the major components applied to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 너트 용접 장치는,Nut welding apparatus of the present invention for achieving the above object,

상기 패널 소재의 너트 용접 위치를 따라 이동하는 로봇과; 상기 로봇의 아암선단에 장착되는 작동 실린더와; 상기 작동 실린더의 공압실 내부에 구성되는 피스톤과 일체로 형성되어 상기 피스톤의 작동에 연동하며, 외부 전원과 전기적으로 연결되는 전극핀과; 상기 작동 실린더의 하부 일측에서 상기 전극핀을 감싸며, 일측방에 너트 공급기로부터 공급되는 너트를 안내하도록 너트 공급 호스를 연결하는 홀더와; 상기 홀더의 하부 일측에 구성되어 상기 너트 공급 호스로부터 공급되는 너트를 일시적으로 걸어두는 걸이수단을 포함하는 것을 특징으로 하며,A robot moving along the nut welding position of the panel material; An operation cylinder mounted to the arm tip of the robot; An electrode pin formed integrally with a piston configured in the pneumatic chamber of the working cylinder, interlocked with the operation of the piston, and electrically connected to an external power source; A holder surrounding the electrode pin at one lower side of the working cylinder and connecting a nut supply hose to guide the nut supplied from the nut supply to one side; It is characterized in that it comprises a hook means configured to temporarily hang the nut supplied from the nut supply hose is configured on one side of the holder,

상기 전극핀은 그 선단에 너트의 나사홀에 삽입되는 핀부와; 상기 너트의 상단면을 통하여 패널 소재에 대하여 가압하도록 상기 핀부와 일체로 형성되는 가압판으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,The electrode pin has a pin portion inserted into the screw hole of the nut at the tip thereof; Characterized in that it consists of a pressing plate integrally formed with the pin portion to press against the panel material through the top surface of the nut,

상기 걸이수단은 상기 홀더 하단의 다수의 개소에 내측과 외측을 관통하여 형성되는 스프링 홀과; 상기 스프링 홀 내에 삽입되는 볼 베어링과; 상기 스프링 홀 내에 삽입되어 상기 볼 베어링을 홀더의 내측을 향하여 탄성 지지하는 스프링과; 상기 홀더의 외측에서 상기 스프링 홀에 체결되어 스프링을 지지하는 리테이너 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The hook means includes a spring hole formed to penetrate the inside and the outside in a plurality of places at the lower end of the holder; A ball bearing inserted into the spring hole; A spring inserted into the spring hole to elastically support the ball bearing toward the inside of the holder; And a retainer bolt fastened to the spring hole at the outside of the holder to support the spring.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 너트 용접 장치의 작업 상태도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 너트 용접건의 단면도로서, 본 발명은 패널 소재(101) 상에 너트(103)를 용접함에 있어, 일방향에서 가압 통전하여 용접작업을 완료할 수 있도록 함으로서 너트 용접 위치의 이동이 자유롭도록 하는 것으로, 먼저, 상기 패널 소재(101)의 너트 용접 위치를 따라 이동하는 로봇(105)이 구비된다.Figure 3 is a working state of the nut welding apparatus according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the nut welding gun applied to the present invention, the present invention in welding the nut 103 on the panel material 101, in one direction The pressurized energization allows the nut welding position to move freely by completing the welding operation. First, a robot 105 moving along the nut welding position of the panel material 101 is provided.

상기 로봇(105)의 아암(107)선단에는 공압에 의해 작동하는 작동 실린더 (111)가 그 상단을 통하여 장착된다.At the tip of the arm 107 of the robot 105, a working cylinder 111 operated by pneumatic pressure is mounted through the upper end thereof.

그리고 상기 작동 실린더(111)의 공압실(113) 내부에 구성되는 피스톤(115)에는 외부 전원과 전기적으로 연결되는 전극핀(117)이 하향하여 일체로 형성되며, 상기 피스톤(115)의 상하방향 작동에 연동한다.In addition, an electrode pin 117 electrically connected to an external power source is downwardly integrally formed in the piston 115 formed in the pneumatic chamber 113 of the working cylinder 111, and the vertical direction of the piston 115 is increased. Link to the operation.

또한, 상기 전극핀(117)은 그 선단에 너트(103)의 나사홀(119)에 삽입되는 핀(121)과, 상기 너트(103)의 상단면을 통하여 패널 소재(101)에 대하여 가압하도록 상기 핀(121)과 일체로 형성되는 가압판(123)이 형성된다.In addition, the electrode pin 117 is pressed against the panel material 101 through the pin 121 inserted into the screw hole 119 of the nut 103 and the upper end surface of the nut 103 at the tip thereof. The pressing plate 123 integrally formed with the pin 121 is formed.

그리고 상기 작동 실린더(111)의 하부면에는 일단이 상기 피스톤(115)과 연결되어 돌출되는 전극핀(117)을 감싸는 중공의 홀더(125)가 형성된다.In addition, a hollow holder 125 is formed on the lower surface of the working cylinder 111 to surround the electrode pin 117, one end of which is connected to the piston 115 and protrudes.

상기 홀더(125)의 외측방 일측에는 너트 공급기(127)로부터 공급되는 너트(103)를 안내하여 상기 홀더(125)의 내부로 투입하는 너트 공급 호스(129)가 연결된다.A nut supply hose 129 which guides the nut 103 supplied from the nut supplier 127 to the inside of the holder 125 is connected to an outer side of the holder 125.

상기 너트 공급 호스(129)가 연결되는 홀더(125)의 하부 일측에는 상기 너트 공급 호스(129)로부터 공급되는 너트(103)를 일시적으로 홀더(125) 내부에 걸어두도록 걸이수단이 구성되는데, 상기 걸이수단은 상기 홀더(125) 하단의 동일 선상 원주면을 따라 4개소에 내측과 외측을 관통하여 스프링 홀(131)이 형성되고, 상기 스프링 홀(131) 내에는 볼 베어링(133)이 삽입된다.On one side of the holder 125 to which the nut supply hose 129 is connected, a hook means is configured to temporarily hang the nut 103 supplied from the nut supply hose 129 into the holder 125. The hook means is formed with four spring holes 131 penetrating the inner side and the outer side at four places along the same linear circumferential surface of the bottom of the holder 125, and a ball bearing 133 is inserted into the spring hole 131. .

또한, 상기 스프링 홀(131) 내에 삽입된 볼 베어링(133)을 상기 홀더(125)의내측을 향하여 탄성력으로 지지하도록 스프링(135)이 삽입 설치되며, 상기 스프링 홀(131)에는 상기 홀더(125)의 외측에서 상기 스프링(135)이 빠지지 않도록 지지하는 리테이너 볼트(137)가 체결되어 이루어진다.In addition, a spring 135 is inserted and installed to support the ball bearing 133 inserted into the spring hole 131 with an elastic force toward the inner side of the holder 125, and the holder 125 is provided in the spring hole 131. Retainer bolts 137 supporting the spring 135 from falling out is fastened.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 너트 용접 장치의 작동은, 먼저, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이, 전극핀(117)이 상승된 상태에서, 너트 공급기(127)로부터 너트 공급 호스(129)를 통하여 상기 홀더(125) 내부로 공급된 너트(103)는 볼 베어링(133)에 의해 걸려 용접대기 상태에 위치하게 되며 이러한 상태에서, 도 3에서와 같이, 로봇(105)이 패널 소재(101)의 너트 용접 위치에 설정되면, 도 5에서와 같이, 상기 작동 실린더(111)에 가동측으로 공압이 작용하여 피스톤(115)을 하강시키게 된다.Therefore, the operation of the nut welding device having the configuration as described above, first, as shown in FIG. 4, in the state in which the electrode pin 117 is raised, the nut supply hose 129 from the nut supply 127 The nut 103 supplied into the holder 125 through the holder 125 is caught by the ball bearing 133 and placed in a welding standby state. In this state, as shown in FIG. When the nut is set at the welding position, as shown in FIG. 5, the pneumatic pressure acts on the movable cylinder 111 to lower the piston 115.

그러면, 상기 전극핀(117)은 피스톤(115)의 작동과 연동하여 하강하게 되며, 이에 따라 상기 용접대기 상태의 너트(103)는 상기 전극핀(117)의 가압판(123)에 의해 상기 볼 베어링(133)을 이탈하여 상기 패널 소재(101)의 너트 용접 위치에 접촉된 상태로 가압력이 작용하게 되며, 동시에 전극으로부터의 전류 통전에 의한 패널 소재(101)와 너트(103) 사이에 아크가 발생하여 전기저항용접이 이루어지게 된다.Then, the electrode pin 117 is lowered in conjunction with the operation of the piston 115, whereby the nut 103 of the welding standby state is the ball bearing by the pressing plate 123 of the electrode pin 117 The pressing force acts while leaving 133 and in contact with the nut welding position of the panel material 101, and at the same time, an arc is generated between the panel material 101 and the nut 103 due to electric current flow from the electrode. Electric resistance welding is performed.

이와 같이, 패널 소재(101)에 대한 너트(103)의 용접작업이 완료되면, 상기 작동 실린더(111)에는 해제측으로 공압이 작동하여, 도 4에서와 같이, 상기 전극핀(117)을 상승시킨 후, 상기 너트 공급기(127)로부터 너트 공급 호스(129)를 통하여 상기 홀더(125) 내부로 공급된 다음 너트(103)를 상기 볼 베어링(133)에 의해 걸쳐 용접대기 상태에 위치시키게 되며, 상기 로봇(105)은 패널 소재(101)의 다른 너트 용접 위치로 이동하여 다음 작업을 수행하게 되는 것이다.As such, when welding of the nut 103 to the panel material 101 is completed, pneumatic pressure is actuated to the release side of the working cylinder 111 to raise the electrode pins 117 as shown in FIG. 4. After that, the nut feeder 127 is supplied into the holder 125 through the nut supply hose 129, and then the nut 103 is placed in the welding standby state by the ball bearing 133. The robot 105 moves to another nut welding position of the panel material 101 to perform the next operation.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 너트 용접 장치에 의하면, 패널 소재 상에 너트를 용접함에 있어, 일방향에서 가압 통전하여 용접작업을 완료할 수 있도록 함으로서, 종래 상부 및 하부 홀더에 의한 양방향 가압 통전 방식에서 대물 패널 상에 너트 용접시 패널과 장비 사이의 간섭에 의한 문제점을 배제할 수 있는 효과가 있으며, 로봇에 의한 패널 소재 상에 너트 용접 위치의 설정이 신속하게 이루어져 작업성이 향상되는 효과가 있다.According to the nut welding device according to the present invention as described above, in welding the nut on the panel material, by pressurized energization in one direction to complete the welding operation, in the conventional bidirectional pressure energization method by the upper and lower holders When welding the nut on the objective panel has the effect of eliminating the problem caused by interference between the panel and the equipment, there is an effect that the setting of the nut welding position on the panel material by the robot can be quickly made workability is improved.

Claims (4)

패널 소재에 너트를 가압 통전하여 용접하는 너트 용접 장치에 있어서,In the nut welding device which pressurizes and welds a nut to panel material, 상기 패널 소재의 너트 용접 위치를 따라 이동하는 로봇과;A robot moving along the nut welding position of the panel material; 상기 로봇의 아암선단에 장착되는 작동 실린더와;An operation cylinder mounted to the arm tip of the robot; 상기 작동 실린더의 공압실 내부에 구성되는 피스톤과 일체로 형성되어 상기 피스톤의 작동에 연동하며, 외부 전원과 전기적으로 연결되는 전극핀과;An electrode pin formed integrally with a piston configured in the pneumatic chamber of the working cylinder, interlocked with the operation of the piston, and electrically connected to an external power source; 상기 작동 실린더의 하부 일측에서 상기 전극핀을 감싸며, 일측방에 너트 공급기로부터 공급되는 너트를 안내하도록 너트 공급 호스를 연결하는 홀더와;A holder surrounding the electrode pin at one lower side of the working cylinder and connecting a nut supply hose to guide the nut supplied from the nut supply to one side; 상기 홀더의 하부 일측에 구성되어 상기 너트 공급 호스로부터 공급되는 너트를 일시적으로 걸어두는 걸이수단과;Hook means configured to temporarily hang a nut supplied from the nut supply hose, the lower end of the holder being provided; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치.Nut welding apparatus comprising a. 제1항에 있어서, 상기 전극핀은The method of claim 1, wherein the electrode pin 그 선단에 너트의 나사홀에 삽입되는 핀부와;A pin portion inserted into the screw hole of the nut at its tip; 상기 너트의 상단면을 통하여 패널 소재에 대하여 가압하도록 상기 핀부와 일체로 형성되는 가압판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치.And a pressure plate integrally formed with the pin to press against the panel material through the top surface of the nut. 제1항에 있어서, 상기 걸이수단은The method of claim 1, wherein the hook means 상기 홀더 하단의 다수의 개소에 내측과 외측을 관통하여 형성되는 스프링홀과;A spring hole formed to penetrate the inside and the outside in a plurality of places at the lower end of the holder; 상기 스프링 홀 내에 삽입되는 볼 베어링과;A ball bearing inserted into the spring hole; 상기 스프링 홀 내에 삽입되어 상기 볼 베어링을 홀더의 내측을 향하여 탄성 지지하는 스프링과;A spring inserted into the spring hole to elastically support the ball bearing toward the inside of the holder; 상기 홀더의 외측에서 상기 스프링 홀에 체결되어 스프링을 지지하는 리테이너 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치.And a retainer bolt fastened to the spring hole at the outside of the holder to support the spring. 제1항에 있어서, 상기 작동 실린더는The method of claim 1, wherein the working cylinder is 공압에 의해 작동하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 너트 용접 장치.A nut welding device comprising a pneumatic cylinder operated by pneumatic pressure.