点焊装置的制造方法
【专利说明】点焊装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年10月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0122245号的优先权和权益，其全部内容引入本文作为参考。
技术领域
[0003]本发明涉及点焊装置，且更具体地，涉及通过选择与焊接目标的焊点匹配的X型焊枪或C型焊枪来执行焊接操作从而广泛地应用于多种车辆模型并能够在最小量的时间内在有限的空间中实现快速焊接操作的点焊装置。
【背景技术】
[0004]通常，在车辆的制造工艺期间，通过例如焊接的方法使各种结构部件例如通过压力机模制的车身板等结合以完成完整的车身。在刷涂(painting)过程中对完成的车身进行刷涂并对每个部件的整个表面进行防锈。然后，执行设计工艺，例如装配传动系部件以及例如悬架、转向和制动系统的部件且随后装配门、行李箱盖、罩等。
[0005]另外，在车辆的车身装配过程中，频繁地使用通过点焊装置的点电阻焊作为结合两个车身板例如顶板、支柱、侧板、车身门的打开单元凸缘等的方法。
[0006]点电阻焊是通过从对电流的阻抗获得的热而使接触的金属表面接合的工艺。如此，通常经由安装在点焊用机器人的臂前端的点焊装置通过在电极施加的压力下将工件保持在一起来进行焊接。
[0007]点焊装置中使用的焊枪被分为三种类型:X型焊枪、C型焊枪以及根据焊接部的位置和与车身的干扰采用特殊的低臂的特殊型焊枪。
[0008]通过机器人的臂安装选择性地采用X型焊枪、C型焊枪和特殊型焊枪的一个点焊装置。结果，安装有采用X型焊枪的点焊装置的第一机器人、安装有采用C型焊枪的点焊装置的第二机器人、安装有采用特殊型焊枪的点焊装置的第三机器人被单独地安装以实现适当的点焊操作。
[0009]然而，在常规点焊操作中，由于对于每个机器人在机器人臂中安装一个点焊装置，因此每当机器人臂移动时仅焊接一个点，结果，需要大量的时间来执行预定数量的焊点操作，从而降低生产率和效率。
[0010]而且，根据焊点的位置和形状，应采用具有不同形状的下焊枪，结果，设施投资成本增加，且特别地，当使用安装有采用形状特殊的下焊枪的点焊装置的多个机器人时，设施和维护成本增加并且过度使用能量。另外，大规模生产线中的机器人的空间占有率也增加。
[0011]上述在该【背景技术】部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
【发明内容】
[0012]本发明致力于提供点焊装置，其根据焊接目标的各个焊点在改变焊枪类型的同时执行焊接操作，从而广泛地用于多个车辆模型，使用最小量的时间在有限的空间内快速地执行焊接以改善车身工艺的生产率、柔性和效率，并通过应用一个装置减少机器人的数量以节约安装成本。
[0013]本发明的示例性实施方式提供点焊装置，包括:上下移动单元，包括设置在机器人臂的一侧以通过致动器的致动而竖直移动的滑块；上焊枪，安装在滑块上；左右移动单元，安装在上焊枪的一侧以通过致动器的致动而水平地移动上焊枪；以及下焊枪，安装成与上焊枪的下侧相应。上下移动单元可通过安装于机器人臂上的单独支架被安装。
[0014]而且，在本发明的一些示例性的实施方式中，上焊枪可包括在臂的前端的纵向上突出的第一焊嘴和在纵向的向下方向上突出的第二焊嘴。
[0015]下焊枪可包括竖直设置在臂的前端并与第二焊嘴相应的第三焊嘴以及相对于第三焊嘴水平地并在第一焊嘴的相反方向上突出的第四焊嘴。
[0016]上下移动单元可包括竖直地安装在支架上的主体、安装在主体的下端的驱动电动机、以及滑块，该滑块设置成在螺旋轴上竖直地移动并安装有上焊枪，该螺旋轴安装于主体内并通过驱动电动机的致动而转动。另外在一些实施方式中，左右移动单元可包括设置在上焊枪一侧的齿轮箱、与上焊枪平行地安装在齿轮箱一侧的致动器、以及设置成在螺旋轴上往复运动的移动块，该螺旋轴与致动器平行地安装在齿轮箱的另一侧并通过齿轮箱接收致动器的致动而转动，且与上焊枪连接。
[0017]驱动电动机可以实施为RPM和转动方向可控的步进电动机。
[0018]传导电流的电流传导单元可安装在上焊枪和下焊枪的任意一侧。该电流传导单元可从安装在下焊枪下侧的变压器经由母线和分线(shunt)向上焊枪传导电流。
[0019]更具体地，在本发明的一些示例性实施方式中，上焊枪的第一和第二焊嘴可以以大约90°彼此隔开。同样地，下焊枪的第三和第四焊嘴可以以大约90°彼此隔开。
[0020]在支架上转动上焊枪和下焊枪的转动单元可进一步安装在支架的一侧。可选地或另外地，转动单元可通过安装在支架的一侧的转动电动机形成。该转动电动机可以实施为RPM和转动方向可控的步进电机。
[0021]有利地，根据本发明的示例性的实施方式，根据焊接目标的各个焊点在改变上焊枪的类型的同时执行焊接操作，从而在最小量的时间期间在有限的空间内执行快速焊接操作。
[0022]另外，点焊装置可被广泛地应用于多个车辆模型而不顾车辆模型、以及焊点的位置和形状，并且通过本发明的示例性实施方式提供快速焊接操作，从而改善车身工艺的生产率、柔性和效率。另外，可通过应用一个装置减少安装在生产线上的机器人的数量从而节约设施投资成本。
【附图说明】
[0023]图1是根据本发明的示例性实施方式的点焊装置的透视图。
[0024]图2是根据本发明的示例性实施方式的点焊装置的上下移动单元的透视图。
[0025]图3是根据本发明的示例性实施方式的点焊装置的左右移动单元的透视图。
[0026]图4是根据本发明的示例性实施方式的点焊装置的转动单元的操作的透视图。
[0027]图5?8是根据本发明的示例性实施方式的点焊装置的操作状态图。
[0028]标记的说明
[0029]1:点焊装置3:支架
[0030]5:上下移动单元7:上焊枪
[0031]9:左右移动单元11:下焊枪
[0032]13:主体14:壳体
[0033]17:滑块19:竖直框架
[0034]21:驱动电动机23:第一焊嘴
[0035]25:第二焊嘴27:齿轮箱
[0036]29:致动器33:第三焊嘴
[0037]35:第四焊嘴37:电流传导单元
[0038]39:变压器41，43:框架
[0039]45:转动单元47:转动电动机
【具体实施方式】
[0040]本文使用的术语仅仅是为了说明【具体实施方式】的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种(a、an)”和“该(the) ”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising) ”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
[0041]除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述数值的8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0.5%,0.1%,0.05%或0.01 % 内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语“约”修饰。
[0042]下面将参考附图详细地描述本发明的示例性实施方式。然而，由于附图中示出的每个部件的尺寸和厚度是任意表示的，因此本发明不特定地限于附图中示出的尺寸和厚度，并且厚度被放大以清楚地表示各个部件和区域。
[0043]与说明不相关的部件被省略以便清楚地描述本发明的示例性实施方式，并且以下说明中的元件的名称被区分为第一、第二等，以便区分元件，因为元件的名称相同并且不特定地限于其次序。
[0044]然而，在描述本发明的示例性实施方式时，根据本发明示例性实施方式的点焊装置I通过在X型与C型之间改变焊枪的类型以相应于焊接目标的各个焊点来执行点焊操作。
[0045]结果，根据本发明示例性实施方式的点焊装置I可被广泛地用于多个车辆模型并使用最小量的时间在有限的空间内快速地执行焊接操作从而改善车身工艺的生产率、柔性和效率，并且通过应用一个装置来减少机器人的数量从而节约安装成本。
[0046]图1是根据本发明示例性实施方式的点焊装置的透视图。参考图1，根据本发明的示例性实施方式的点焊装置I包括支架3、上下移动单元5、上焊枪7、左右移动单元9和下焊枪11。支架3可包括叉形主体13并具有安装部(没有示出)，安装部安装在设置在其一侧的机器人臂上。
[0047]上下移动单元5可安装在支架3的主体13的一侧以通过竖直移动的滑块17竖直地移动上焊枪7。
[0048]图2是根据本发明的示例性实施方式的点焊装置的上下移动单元的透视图。参考图2，上下移动单元5包括竖直框架19、驱动电动机21和滑块17。竖直框架19竖直地安装在支架3的主体13内并具有安装在其中的螺旋轴(没有示出)。另外，驱动电动机21安装在竖直框架19的下端以转动螺旋轴。