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KR20200142183A - 스폿 용접 장치 및 방법 - Google Patents

스폿 용접 장치 및 방법 Download PDF

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KR20200142183A
KR20200142183A KR1020190069076A KR20190069076A KR20200142183A KR 20200142183 A KR20200142183 A KR 20200142183A KR 1020190069076 A KR1020190069076 A KR 1020190069076A KR 20190069076 A KR20190069076 A KR 20190069076A KR 20200142183 A KR20200142183 A KR 20200142183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode tip
base material
spot welding
diameter
electrode
Prior art date
Application number
KR1020190069076A
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English (en)
Inventor
김영태
손성국
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • B23K11/115Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
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    • B23K11/362Contact means for supplying welding current to the electrodes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

스폿 용접 장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 스폿 용접 장치는, 서로 다른 강도를 갖는 적어도 두 매의 강판들이 겹쳐진 용접 대상물을 저항 스폿 용접으로 접합하는 것으로서, 건 프레임에 동축 방향으로 각각 배치되며, 용접 대상물을 사이에 두고 어느 하나가 건 프레임에 고정되고, 다른 하나가 건 프레임에 전후진 이동 가능하게 설치되며, 용접 대상물을 가압하는 한 쌍의 전극 팁을 포함하며, 한 쌍의 전극 팁은 강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 서로 다른 면적을 지닌 동심원의 모재 접촉부를 각각 형성할 수 있다.

Description

스폿 용접 장치 및 방법 {SPOT WELDING DEVICE AND METHOD}
본 발명의 실시 예는 스폿 용접 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이종 강도 소재의 강판들을 스폿 용접하기 위한 스폿 용접 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기저항용접은 용접할 물체에 전류를 인가하여 접촉부에서 발생하는 전기 저항 열로 모재를 용융상태로 만들고 외력을 가하여 접합하는 전기저항 용접방식으로서, 전극 팁을 이용한 스폿(spot) 용접이 주로 사용되고 있다.
스폿 용접은 겹쳐놓은 금속판 양면을 전극 팁으로 가압하면서 전류를 인가하면 접촉면에 전기저항이 크게 발생하게 되는데, 이때 발생하는 발열을 이용하여 용접하는 방식이다. 이러한 스폿 용접 방식은 스폿 용접기를 산업용 로봇에 장착하여 주로 자동차의 차체 부품 조립 공정에서 패널 등을 용접할 때 많이 사용되고 있다.
이와 같은 스폿 용접에 사용되는 전극 팁은 높은 전기 전도도와 열 전도율, 고강도와 내마모성을 유지해야 하는 바, 통상적인 스폿 용접용 전극 소재는 Cu-Cr, Cu-Zr 등 Cu 계열의 합금이 적용되고 있다.
한편, 일반적인 차체는 비교적 강도가 높은 구조적 보강재(예를 들면, 초 고장력강)로 이루어진 골격 구조 위를 비교적 강도가 낮은 외판재(예를 들면, 연강)로 둘러싼 형태로 되어 있다.
여기서, 강판의 강도가 높을수록 합금원소의 첨가량이 많아 탄소당량이 높아짐에 따라 비저항이 커지고, 강판의 강도가 낮을수록 함금원소의 첨가량이 적어 탄소당량이 낮아짐에 따라 비저항이 낮아진다.
이에, 상기한 바와 같은 강도가 높은 강판과 강도가 낮은 강판을 서로 겹쳐놓고 스폿 용접을 진행할 때, 이들 강판의 비저항 차이로 인해 발열 및 용융 거동이 상이하다. 이는 비저항이 높은 강판은 급속한 발열로 먼저 용융되지만, 비저항이 낮은 강판은 상대적으로 용융시점이 늦기 때문이다.
따라서, 서로 다른 강도를 갖는 강판들을 스폿 용접(다겹 용접)하는 경우에는 강판들 간의 비저항 차이로 인해 강판들의 용접부에 전극 팁의 축 방향을 따른 비대칭적인 용접 너겟이 생성되거나 미 용접이 발생할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 서로 다른 강도를 갖는 강판들을 다겹 용접할 때 강판들의 비저항 차이로 인해 용접부에 비대칭성의 용접 너겟이 생성되는 것을 방지할 수 있도록 한 스폿 용접 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치는, 서로 다른 강도를 갖는 적어도 두 매의 강판들이 겹쳐진 용접 대상물을 저항 스폿 용접으로 접합하는 것으로서, 건 프레임에 동축 방향으로 각각 배치되며, 상기 용접 대상물을 사이에 두고 어느 하나가 상기 건 프레임에 고정되고, 다른 하나가 상기 건 프레임에 전후진 이동 가능하게 설치되며, 상기 용접 대상물을 가압하는 한 쌍의 전극 팁을 포함하며, 상기 한 쌍의 전극 팁은 강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 서로 다른 면적을 지닌 동심원의 모재 접촉부를 각각 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 강도가 낮은 강판에 대응하는 상기 전극 팁의 모재 접촉부는 강도가 높은 강판에 대응하는 상기 전극 팁의 모재 접촉부 보다 작은 면적으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 전극 팁은 강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 서로 다른 구경으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 강도가 높은 강판에 대응하는 상기 전극 팁은 대 구경으로 구비되며, 강도가 낮은 강판에 대응하는 상기 전극 팁은 소 구경으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치는, 소 구경의 전극 팁에 결합되며, 상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부를 중앙에서 개방하고 그 모재 접촉부와 함께 상기 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 대 구경 전극 팁의 모재 접촉부에 대응하는 외경의 모재 지지부를 상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부를 개방하는 개방 단과, 상기 소 구경의 전극 팁이 삽입 가능하도록 상기 개방 단에 연결되는 삽입 홀을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 삽입 홀은 상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부 측을 지지하도록 상기 개방 단에서 멀어질수록 점차 커지는 단면 직경을 지닌 제1 내경 면과, 상기 소 구경 전극 팁의 나머지 부분을 지지하도록 상기 소 구경 전극 팁의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경을 지닌 제2 내경 면을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 링 타입으로 구비되며, 상기 삽입 홀은 상기 소 구경 전극 팁의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경을 지닌 내경 면을 형할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 강도가 높은 강판에 대응하는 전극 팁은 대 구경으로 구비되고, 강도가 낮은 강판에 대응하는 전극 팁은 대 구경의 전극 팁에 대응하는 외경을 지닌 제1 부분과, 상기 제1 부분 보다 작은 외경을 지닌 소 구경으로서 상기 제1 부분에 일체로 연결되는 제2 부분으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 제2 부분에는 상기 모재 접촉부를 중앙에서 개방하고 그 모재 접촉부와 함께 상기 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더가 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 대 구경 전극 팁의 모재 접촉부에 대응하는 외경의 모재 지지부를 제2 부분의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성하며, 상기 제2 부분의 모재 접촉부를 개방하는 개방 단을 형성하고, 상기 제2 부분이 삽입 가능하도록 상기 개방 단에 연결되며, 상기 제2 부분의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경의 내경 면을 지닌 삽입 홀을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 링 타입으로 구비되며, 접착제를 통해 상기 제1 부분에 고정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 강도가 높은 강판에 대응하는 전극 팁은 대 구경으로 구비되고, 강도가 낮은 강판에 대응하는 전극 팁은 상기 모재 접촉부에서 멀어질수록 단면 직경이 점차 커지는 테이퍼 형상으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 테이퍼 형상의 전극 팁에는 상기 모재 접촉부를 중앙에서 개방하고 그 모재 접촉부와 함께 상기 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더가 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 대 구경 전극 팁의 모재 접촉부에 대응하는 외경의 모재 지지부를 테이퍼 형상 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성하며, 상기 테이퍼 형상 전극 팁의 모재 접촉부를 개방하는 개방 단을 형성하고, 상기 테이퍼 형상 전극 팁이 삽입 가능하도록 상기 개방 단에 연결되며, 상기 테이퍼 형상 전극 팁의 모재 접촉부에서 멀어질수록 점차 단면 직경이 커지는 내경 면을 지닌 삽입 홀을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 전극 팁은 강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 동일한 구경으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치에 있어서, 강도가 낮은 강판에 대응하는 상기 전극 팁에는 상기 모재 접촉부의 가장자리 측에 모재 지지부로서의 비전도성 코팅층이 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 방법은, (a) 서로 다른 강도를 갖는 적어도 두 매의 강판들을 겹쳐놓은 용접 대상물을 제공하는 과정과, (b) 강도가 낮은 강판에 대응하는 제1 전극 팁과 강도가 높은 강판에 대응하는 제2 전극 팁 사이에 상기 용접 대상물을 두고 상기 제1 및 제2 전극 팁의 모재 접촉부를 통해 상기 용접 대상물을 가압하며, 상기 제1 및 제2 전극 팁에 설정된 용접 전류를 인가하는 과정을 포함하며, 상기 (b) 과정에서는 상기 제2 전극 팁의 모재 접촉부 보다 작은 면적의 모재 접촉부를 상기 제1 전극 팁에 제공하며, 상기 제2 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 상기 제1 전극 팁의 모재 접촉부 외경에 대응하는 비전도성의 모재 지지부를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 모재 지지부를 지니며 상기 제1 전극 팁에 장착되는 비전도성의 전극 홀더를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 모재 지지부를 지니며 상기 제1 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성되는 비전도성의 코팅층을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이종 강도 모재의 강판들에 대한 전극 팁의 접촉 면적 차이 및 전극 홀더를 통한 전극 팁의 가압 균일성을 통해 강판들 간의 전류 밀도에 변화를 주면서 비대칭 너겟의 생성을 방지할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
이 도면들은 본 발명의 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 전극 팁의 모재 접촉부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치에 적용되는 전극 홀더를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치를 이용한 스폿 용접 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치의 변형 예들을도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이와 같은 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예와 기술적인 사상 또는 특징 등을 구체적이고 명확하게 설명하기 위한 참고용이므로, 실제 제품 사양과 다를 수도 있음을 미리 밝혀둔다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치(100)는 소정의 차체 부품, 예를 들면 차체 패널, 차체 프레임 등과 같은 용접 대상 구조물을 차체에 조립하는 차체 조립라인에 적용될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치(100)는 차체 조립라인에서, 비교적 강도가 높은 구조적 보강재의 골격 구조에 비교적 강도가 낮은 외판재들을 스폿 용접으로 접합하며, 차체를 조립하는 공정에 적용될 수 있다.
여기서, 상기 강도가 높은 구조적 보강재는 (초)고장력 강판을 포함할 수 있고, 강도가 낮은 외판재들은 연강 강판을 포함할 수 있다. 더 나아가, 상기 (초)고장력 강판은 120K급 강판을 포함할 수 있고, 연강 강판은 (초)고장력 강판보다 비교적 낮은 강도의 강판을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치(100)는 상기에서와 같이 서로 다른 강도를 갖는 적어도 두 매의 강판들이 겹쳐진 모재로서의 용접 대상물(P)을 저항 스폿 용접으로 접합할 수 있다.
상기에서 용접 대상물(P)은 서로 다른 강도를 갖는 강판들이 다겹으로 겹쳐진 것으로, 이하에서는 편의 상 비교적 강도가 높은 강판을 제1 강판(1)이라 하고, 비교적 강도가 낮은 강판을 제2 강판(2)이라고 한다.
이와 같은 스폿 용접 장치(100)는 용접 대상물(P)에 설정된 압력을 가하며, 설정된 용접 전류를 통전시키면서 용접 대상물(P)의 강판(1, 2)들을 전기 저항 열로서 스폿 용접할 수 있다. 더 나아가, 상기 스폿 용접 장치(100)는 용접 로봇의 아암에 장착되며, 그 용접 로봇의 설정된 티칭 경로를 따라 이동될 수 있다.
상기에서는 용접 대상물(P)로서의 차체 부품을 스폿 용접하는 예를 설명하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 적용되는 용접 대상물을 스폿 용접하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
이하에서는 도면에서와 같이, 본 장치(100)를 상하 방향으로 세워 놓고, 용접 대상물(P)을 상하 방향으로 겹쳐 놓은 상태를 기준으로 하여, 본 장치(100)를 통해 용접 대상물(P)을 스폿 용접하는 예를 설명하기로 한다.
즉, 이하에서는 제1 강판(1)을 상측에 두고 제1 강판(1)의 하측에 복수 매의 제2 강판(2)들을 겹쳐 놓은 다겹의 용접 대상물(P)을 스폿 용접하는 예를 설명하는데, 상측을 향하는 부분을 상단부, 상부, 상단 및 상면으로 정의할 수 있고, 하측을 향하는 부분을 하단부, 하부, 하단 및 하면으로 정의할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 용접 대상물(P)의 기준 위치 및 본 장치(100)의 접합 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 방향이 본 실시 예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.
더 나아가, 하기에서의 "단(일측 단, 다른 일측 단, 일단, 타단 등)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(일측 단부, 다른 일측 단부, 일단 부, 타단 부 등)으로 정의될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치(100)는 서로 다른 강도를 갖는 강판들을 다겹 용접할 때 강판들의 비저항 차이로 인해 용접부에 비대칭성의 용접 너겟이 생성되는 것을 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스폿 용접 장치(100)는 기본적으로, 건 프레임(F), 제1 전극 팁(10), 제2 전극 팁(20), 그리고 전극 홀더(30)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
상기에서 건 프레임(F)은 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 설치하기 위한 것으로, 예를 들면 "C" 형의 용접 건으로 구비될 수 있다. 더 나아가, 상기 건 프레임(F)은 용접 로봇(도면에 도시되지 않음)의 다 관절 아암 선단에 장착될 수 있다.
상기 건 프레임(F)은 이하에서 설명될 각각의 구성 요소들 지지하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 블록, 레일, 칼라 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함할 수 있다.
이러한 각종 부속 요소들은 이하에서 설명될 각각의 구성 요소들을 건 프레임(F)에 설치하기 위한 것으로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 각종 부속 요소들을 건 프레임(F)으로 통칭한다.
상기 제1 전극 팁(10)은 고정 전극 팁 및 하부 전극 팁으로도 명명되며, 건 프레임(F)의 한쪽 단부(도면에서의 하측 단부)에 고정되게 설치된다. 상기 제1 전극 팁(10)은 용접 대상물(P)의 제2 강판(2)을 지지하며, 제2 강판(2)으로 설정된 용접 전류를 인가할 수 있다.
상기 제2 전극 팁(20)은 가동 전극 팁 및 상부 전극 팁으로도 명명되며, 제1 전극 팁(10)에 대응하여 건 프레임(F)의 다른 한쪽 단부(도면에서의 상측 단부)에 상하 방향으로 전후진 이동 가능하게 설치된다. 상기 제2 전극 팁(20)은 용접 대상물(P)의 제1 강판(1)을 가압하며, 제1 강판(1)으로 설정된 용접 전류를 인가할 수 있다.
여기서, 상기 제2 전극 팁(20)은, 제1 전극 팁(10)과의 사이에 용접 대상물(P)을 두고 제1 전극 팁(10)을 통해 용접 대상물(P)의 제2 강판(2)을 지지한 상태에서, 구동원(D)을 통해 하측 방향으로 이동되며 제1 강판(1)을 가압할 수 있다.
상기한 구동원(D)은 서보 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 공지 기술의 이동장치 또는 공압에 의해 직선 운동하는 공지 기술의 작동 실린더 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)은 건 프레임(F)에 각각 상하 동축 방향으로 배치되는 바, 제1 및 제2 강판(1, 2)에 각각 대응하여 서로 다른 구경(단면 직경)으로 구비될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 강판(1)에 대응하는 제2 전극 팁(20)은 대 구경으로 구비되고, 제2 강판(2)에 대응하는 제1 전극 팁(10)은 제2 전극 팁(20) 보다 상대적으로 작은 단면 직경의 소 구경으로 구비된다.
상기에서와 같은 대 구경과 소 구경의 의미는 각 전극 팁의 단면 직경이 크고 작음을 의미하는 상대적인 의미로서, 본 실시 예에서는 대 구경과 소 구경의 수치를 어느 특정한 값으로 한정하지 않는다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)은 제1 및 제2 강판(1, 2)에 대응하여 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 면적을 지닌 동심원의 제1 및 제2 모재 접촉부(11, 21)를 각각 형성하고 있다.
상기 제1 모재 접촉부(11)는 용접 대상물(P)의 제2 강판(2)에 접촉되며 그 제2 강판(2)을 가압하는 부분으로, 제1 전극 팁(10)의 상단에 설정된 직경으로 평평하게 형성된다.
상기 제2 모재 접촉부(21)는 용접 대상물(P)의 제1 강판(1)에 접촉되며 그 제1 강판(1)을 가압하는 부분으로, 제2 전극 팁(20)의 하단에 설정된 직경으로 평평하게 형성된다.
여기서, 상기 제1 모재 접촉부(11)는 제2 모재 접촉부(21) 보다 작은 면적으로 구비된다. 이는 상기 제1 전극 팁(10)이 소 구경으로 구비되고, 제2 전극 팁(20)이 대 구경으로 구비됨에 따라 당연하다 할 것이다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 전극 홀더(30)는 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11)와 함께 용접 대상물(P)의 제2 강판(2)을 가압하는 것으로서, 제1 전극 팁(10)에 결합된다.
상기 전극 홀더(30)는 비전도성 소재로 이루어진 비전도체로서, 제1 모재 접촉부(11)를 상단 중앙에서 개방하며 그 제1 모재 접촉부(11)와 함께 제2 강판(2)을 지지 및 가압할 수 있다. 상기 전극 홀더(30)는 제1 전극 팁(10)에 암수 식으로 결합될 수 있다.
이러한 전극 홀더(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21)에 대응하는 외경의 모재 지지부(31)를 상면에 형성하고 있다. 상기 모재 지지부(31)는 제1 모재 접촉부(11)와 동일 면을 이루며, 제1 모재 접촉부(11)를 중앙에 두고 그 제1 모재 접촉부(11)의 가장자리 측에 위치한다.
더 나아가, 상기 전극 홀더(30)는 개방 단(33)과 삽입 홀(35)을 형성하고 있다. 상기 개방 단(33)은 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11)를 개방한다. 즉, 상기 개방 단(33)은 모재 지지부(31)의 중앙 측에 위치한다.
상기 삽입 홀(35)은 제1 전극 팁(10)이 삽입되는 부분으로, 개방 단(33)에 연결된다. 상기 삽입 홀(35)은 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11) 측을 지지하도록 개방 단(33)에서 하측으로 멀어질수록 점차 커지는 단면 직경을 지닌 제1 내경 면(37)을 형성하고 있다.
그리고 상기 삽입 홀(35)은 제1 전극 팁(10)의 나머지 부분을 지지하도록 제1 전극 팁(10)의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경을 지닌 제2 내경 면(39)을 형성하고 있다. 여기서 상기 제1 내경 면(37)과 제2 내경 면(39)은 상호 연결된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치(100)의 작용 및 그 스폿 용접 장치(100)를 이용한 스폿 용접 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치를 이용한 스폿 용접 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 우선, 본 발명의 실시 예에서는 강도가 비교적 높은 제1 강판(1: 예를 들면 초고장력 강으로서의 차체 골격 구조체)에 제1 강판(1) 보다 상대적으로 강도가 낮은 제2 강판(2: 예를 들면 연강으로서의 외판재)들을 셋팅하고, 클램퍼 등을 통해 제1 및 제2 강판(1, 2)을 클램핑 한다.
이 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도면을 기준으로 할 때, 상기 용접 대상물(P)을 사이에 두고 이의 상하 측에 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)을 위치시킨다(도 1 참조).
여기서, 상기 용접 대상물(P)에 대한 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)의 정 위치는 용접 로봇(도면에 도시되지 않음)을 통해 건 프레임(F)을 용접 대상물(P) 측으로 이동시키며 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 제1 전극 팁(10)은 용접 대상물(P)의 제2 강판(2) 측에 위치하고, 제2 전극 팁(20)은 제1 강판(1) 측에 위치하며, 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)은 서로 마주하는 동축 방향을 따라 위치하고 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 용접 로봇을 통해 건 프레임(F)을 상측 방향으로 이동시키며, 구동원(D)의 전진 작동에 의해 제2 전극 팁(20)을 하측 방향으로 이동시킨다.
그러면, 상기 제1 전극 팁(10)은 제1 모재 접촉부(11)를 통해 용접 대상물(P)의 제2 강판(2)에 설정된 압력을 가압하며, 제2 전극 팁(20)은 제2 모재 접촉부(21)를 통해 제1 강판(1)을 설정된 압력으로 가압한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에서는 소 구경을 지닌 제1 전극 팁(10)에 비전도성의 전극 홀더(30)가 결합되어 있기 때문에, 대 구경을 지닌 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21)에 대응하는 외경의 모재 지지부(31)를 통하여 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11)와 함께 용접 대상물(P)의 제2 강판(2)을 가압한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 소 구경의 제1 전극 팁(10)과 대 구경의 제2 전극 팁(20)에 의한 제1 및 제2 강판(1, 2)의 가압 불 균일을 전극 홀더(30)의 모재 지지부(31)를 통해 해소하며, 제1 및 제2 강판(1, 2)에 대한 전극 가압력의 대칭성(균일성)을 유지할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 제1 및 제2 강판(1, 2)의 용접부에 대한 제1 및 제2 전극 팁(10, 20) 간의 가압 불 균일로 인해 대 구경을 지닌 제2 전극 팁(20)에서 접촉 저항이 높게 발생하는 것을 전극 홀더(30)의 모재 지지부(31)를 통해 방지할 수 있다.
그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)에 용접 전류를 인가한다. 그러면, 상기 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)은 제1 및 제2 모재 접촉부(11, 21)를 통하여 용접 대상물(P)의 제1 및 제2 강판(1, 2)을 통전시킨다.
이에, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)을 통해 제1 및 제2 강판(1, 2)의 설정된 용접부에 압력을 가하며, 통전에 의한 전기 저항으로 용접 열을 발생시키면서 그 용접부를 스폿 용접할 수 있다.
이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11)가 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21) 보다 작은 면적을 지니고 있기 때문에, 제2 모재 접촉부(21)와 접촉된 강도가 높은 제1 강판(1) 쪽에서는 전류 밀도를 낮게 유지할 수 있고, 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11)와 접촉된 강도가 낮은 제2 강판(2) 쪽에서는 전류 밀도를 상대적으로 높게 유지할 수 있다.
부연 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)의 구경 차(단면 직경 차이)로 인한 제1 및 제2 강판(1, 2)의 가압 불 균일을 전극 홀더(30)의 모재 지지부(31)를 통해 해소함과 아울러, 제1 및 제2 모재 접촉부(11, 21)의 면적 차이에 의하여, 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)에 인가되는 전류에는 영향을 주지 않으면서, 제1 및 제2 강판(1, 2) 쪽에서의 전류 밀도에 큰 변화를 발생시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는 비저항이 작은 제2 강판(2) 쪽으로는 전류가 흐르는 통로를 좁게 형성하고, 비저항이 큰 제1 강판(1) 쪽으로는 전류가 흐르는 통로를 넓게 형성하면서 제1 및 제2 강판(1, 2) 쪽에서의 전류 밀도에 큰 변화를 줄 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 제1 및 제2 강판(1, 2)에 대한 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)의 접촉 면적 차이 및 전극 홀더(30)를 통한 제1 및 제2 전극 팁(10, 20)의 가압 균일성을 통해 강판들(1, 2) 간의 전류 밀도에 큰 변화를 줌으로써, 이종 강도 모재 간의 용접 시 발생하는 비대칭 너겟의 생성을 방지할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 강도가 높은 제1 강판(1) 쪽에서의 전류 밀도를 낮게 유지하고, 강도가 낮은 제2 강판(2) 쪽에서의 전류 밀도를 높게 유지함에 따라, 제1 및 제2 강판(1, 2) 계면에서의 발열량 밸런스를 맞추며, 대칭적인 너겟(N)의 생성 및 너겟 경의 확대에 기여할 수 있고, 이로 인해 용접 대상물(P)의 용접성 및 용접 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 대 구경의 제2 전극 팁(20)에 대응하여 소 구경의 제1 전극 팁(10)에 전극 홀더(30)를 결합함으로써, 제1 및 제2 강판(1, 2)에 대한 전극 가압력의 대칭성을 유지할 수 있으므로, 강도가 비교적 낮은 제2 강판(2)에서의 압흔 발생을 억제할 수 있고, 이로 인해 용접 대상물(P)의 용접 외관 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스폿 용접 장치의 변형 예들을도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 변형 예에서는 제1 전극 팁(10)이 소 구경으로 구비되고, 제2 전극 팁(20)이 대 구경으로 구비되는 것을 기본으로 하면서, 링 타입으로 구비되는 비전도성의 전극 홀더(130)를 포함할 수 있다.
상기 전극 홀더(130)는 제1 전극 팁(10)에 결합되는 바, 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11)를 중앙에서 개방하며, 제1 모재 접촉부(11)와 함께 용접 대상물을 가압할 수 있다.
상기 전극 홀더(130)는 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21)에 대응하는 외경의 모재 지지부(131)를 제1 전극 팁(10)의 제1 모재 접촉부(11) 가장자리 측에 동일 평면으로 형성하며, 제1 모재 접촉부(11)를 개방하는 개방 단(133)을 중앙에 형성하고 있다.
그리고, 상기 전극 홀더(130)는 제1 전극 팁(10)이 삽입 가능하도록 개방 단(133)에 연결되는 삽입 홀(135)을 형성하고 있다. 상기에서 삽입 홀(135)은 제1 전극 팁(10)의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경을 지닌 내경 면(137)을 형성하고 있다.
본 제1 변형 예에 따른 나머지 구성 및 작용 효과는 앞서 설명한 바와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 제2 변형 예에서 제2 전극 팁(20)은 대 구경으로 구비된다. 그리고, 제1 전극 팁(210)은 제2 전극 팁(20)에 대응하는 외경을 지닌 제1 부분(251)과, 제1 부분(251) 보다 작은 외경을 지닌 소 구경으로서 제1 부분(251)에 일체로 연결되는 제2 부분(252)으로 이루어진다. 상기에서 제2 부분(252)의 상면에는 제1 모재 접촉부(211)를 형성하고 있다.
더 나아가, 본 변형 예에서 상기 제1 전극 팁(210)의 제2 부분(252)에는 제1 모재 접촉부(211)를 중앙에서 개방하며, 제1 모재 접촉부(211)와 함께 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더(230)가 결합된다.
상기 전극 홀더(230)는 링 타입으로 구비되는 바, 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21)에 대응하는 외경의 모재 지지부(231)를 제1 전극 팁(210)의 제1 모재 접촉부(211) 가장자리 측에 동일 평면으로 형성하고 있다.
그리고, 상기 전극 홀더(230)는 제2 부분(252)의 제1 모재 접촉부(211)를 개방하는 개방 단(233)을 중앙에 형성하고 있다. 또한, 상기 전극 홀더(230)는 제2 부분(252)이 삽입 가능하도록 개방 단(233)에 연결되면서 제2 부분(252)의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경의 내경 면(237)을 지닌 삽입 홀(235)을 형성하고 있다.
여기서, 상기에서와 같은 전극 홀더(230)는 구조용 접착제(250)를 통하여 제1 전극 팁(210)의 제1 부분(251)에 고정될 수 있다. 상기 전극 홀더(230)는 삽입 홀(235)을 통해 제2 부분(252)에 끼워지며, 접착제(250)를 통하여 제1 부분(251)의 상면에 접합될 수 있다.
본 제2 변형 예에 따른 나머지 구성 및 작용 효과는 앞서 설명한 바와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 제3 변형 예에서 제2 전극 팁(20)은 대 구경으로 구비된다. 그리고, 제1 전극 팁(310)은 상단에 제1 모재 접촉부(311)를 형성하며 그 제1 모재 접촉부(311)에서 멀어질수록 단면 직경이 점차 커지는 테이퍼 형상으로 구비된다.
그리고, 상기 제1 전극 팁(310)에는 제1 모재 접촉부(311)를 중앙에서 개방하고 그 제1 모재 접촉부(311)와 함께 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더(330)가 체결된다.
이러한 전극 홀더(330)는 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21)에 대응하는 외경의 모재 지지부(331)를 제1 전극 팁(310)의 제1 모재 접촉부(311) 가장자리 측에 동일 평면으로 형성하고 있다. 상기 전극 홀더(330)는 제1 전극 팁(310)의 제1 모재 접촉부(311)를 개방하는 개방 단(333)을 중앙에 형성하고 있다.
그리고, 상기 전극 홀더(330)는 제1 전극 팁(310)이 삽입 가능하도록 개방 단(333)에 연결되는 삽입 홀(335)을 형성하고 있다. 상기 삽입 홀(335)은 제1 전극 팁(310)의 제1 모재 접촉부(311)에서 멀어질수록 점차 단면 직경이 커지는 내경 면(337)을 형성하고 있다.
본 제3 변형 예에 따른 나머지 구성 및 작용 효과는 앞서 설명한 바와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 제4 변형 예에서 제1 및 제2 전극 팁(410, 20)은 각각 동일한 구경으로 구비된다. 그리고, 상기 제1 전극 팁(410)에서 상면 중앙에는 제1 모재 접촉부(411)가 형성되며, 제1 전극 팁(410)의 상면에서 제1 모재 접촉부(411)의 가장자리 측에는 비전도성의 코팅층(450)이 형성된다.
상기 코팅층(450)은 제1 전극 팁(410)의 상면에서 제1 모재 접촉부(411)를 중앙에 두고 제2 전극 팁(20)의 제2 모재 접촉부(21)에 대응하는 외경의 모재 지지부(431)를 제1 모재 접촉부(411) 가장자리 측에 동일 평면으로 형성하고 있다. 상기 코팅층(450)은 제1 전극 팁(410)의 상면에서 모재 지지부(431)와 동일 평면의 제1 모재 접촉부(411)를 개방한다.
본 제4 변형 예에 따른 나머지 구성 및 작용 효과는 앞서 설명한 바와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 제1 강판 2: 제2 강판
10, 210, 310, 410: 제1 전극 팁
11, 211, 311, 411: 제1 모재 접촉부
20: 제2 전극 팁 21: 제2 모재 접촉부
30, 130, 230, 330: 전극 홀더
31, 131, 231, 331, 431: 모재 지지부
33, 133, 233, 333: 개방 단
35, 135, 235, 335: 삽입 홀
37, 39, 137, 237, 337: 내경 면
250: 접착제 251: 제1 부분
252: 제2 부분 450: 코팅층
D: 구동원 F: 건 프레임
N: 너겟 P: 용접 대상물
100: 스폿 용접 장치.

Claims (20)

  1. 서로 다른 강도를 갖는 적어도 두 매의 강판들이 겹쳐진 용접 대상물을 저항 스폿 용접으로 접합하는 스폿 용접 장치로서,
    건 프레임에 동축 방향으로 각각 배치되며, 상기 용접 대상물을 사이에 두고 어느 하나가 상기 건 프레임에 고정되고, 다른 하나가 상기 건 프레임에 전후진 이동 가능하게 설치되며, 상기 용접 대상물을 가압하는 한 쌍의 전극 팁을 포함하며,
    상기 한 쌍의 전극 팁은 강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 서로 다른 면적을 지닌 동심원의 모재 접촉부를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    강도가 낮은 강판에 대응하는 상기 전극 팁의 모재 접촉부는 강도가 높은 강판에 대응하는 상기 전극 팁의 모재 접촉부 보다 작은 면적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극 팁은,
    강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 서로 다른 구경으로 구비되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    강도가 높은 강판에 대응하는 상기 전극 팁은 대 구경으로 구비되고,
    강도가 낮은 강판에 대응하는 상기 전극 팁은 소 구경으로 구비되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    소 구경의 전극 팁에 결합되며, 상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부를 중앙에서 개방하고 그 모재 접촉부와 함께 상기 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 전극 홀더는,
    대 구경 전극 팁의 모재 접촉부에 대응하는 외경의 모재 지지부를 상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전극 홀더는,
    상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부를 개방하는 개방 단과,
    상기 소 구경의 전극 팁이 삽입 가능하도록 상기 개방 단에 연결되는 삽입 홀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 삽입 홀은,
    상기 소 구경 전극 팁의 모재 접촉부 측을 지지하도록 상기 개방 단에서 멀어질수록 점차 커지는 단면 직경을 지닌 제1 내경 면과,
    상기 소 구경 전극 팁의 나머지 부분을 지지하도록 상기 소 구경 전극 팁의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경을 지닌 제2 내경 면
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 전극 홀더는 링 타입으로 구비되며,
    상기 삽입 홀은 상기 소 구경 전극 팁의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경을 지닌 내경 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    강도가 높은 강판에 대응하는 전극 팁은 대 구경으로 구비되고,
    강도가 낮은 강판에 대응하는 전극 팁은 대 구경의 전극 팁에 대응하는 외경을 지닌 제1 부분과, 상기 제1 부분 보다 작은 외경을 지닌 소 구경으로서 상기 제1 부분에 일체로 연결되는 제2 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 부분에는,
    상기 모재 접촉부를 중앙에서 개방하고 그 모재 접촉부와 함께 상기 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더가 결합되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 전극 홀더는,
    대 구경 전극 팁의 모재 접촉부에 대응하는 외경의 모재 지지부를 제2 부분의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성하며,
    상기 제2 부분의 모재 접촉부를 개방하는 개방 단을 형성하고,
    상기 제2 부분이 삽입 가능하도록 상기 개방 단에 연결되며, 상기 제2 부분의 축 방향을 따라 동일한 단면 직경의 내경 면을 지닌 삽입 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 전극 홀더는,
    링 타입으로 구비되며, 접착제를 통해 상기 제1 부분에 고정되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  14. 제2 항에 있어서,
    강도가 높은 강판에 대응하는 전극 팁은 대 구경으로 구비되고,
    강도가 낮은 강판에 대응하는 전극 팁은 상기 모재 접촉부에서 멀어질수록 단면 직경이 점차 커지는 테이퍼 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 테이퍼 형상의 전극 팁에는,
    상기 모재 접촉부를 중앙에서 개방하고 그 모재 접촉부와 함께 상기 용접 대상물을 가압하는 비전도성의 전극 홀더가 결합되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 전극 홀더는,
    대 구경 전극 팁의 모재 접촉부에 대응하는 외경의 모재 지지부를 테이퍼 형상 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성하며,
    상기 테이퍼 형상 전극 팁의 모재 접촉부를 개방하는 개방 단을 형성하고,
    상기 테이퍼 형상 전극 팁이 삽입 가능하도록 상기 개방 단에 연결되며, 상기 테이퍼 형상 전극 팁의 모재 접촉부에서 멀어질수록 점차 단면 직경이 커지는 내경 면을 지닌 삽입 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  17. 제2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극 팁은 강도가 높은 강판 및 강도가 낮은 강판에 각각 대응하여 동일한 구경으로 구비되며,
    강도가 낮은 강판에 대응하는 상기 전극 팁에는 상기 모재 접촉부의 가장자리 측에 모재 지지부로서의 비전도성 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 장치.
  18. (a) 서로 다른 강도를 갖는 적어도 두 매의 강판들을 겹쳐놓은 용접 대상물을 제공하는 과정; 및
    (b) 강도가 낮은 강판에 대응하는 제1 전극 팁과 강도가 높은 강판에 대응하는 제2 전극 팁 사이에 상기 용접 대상물을 두고 상기 제1 및 제2 전극 팁의 모재 접촉부를 통해 상기 용접 대상물을 가압하며, 상기 제1 및 제2 전극 팁에 설정된 용접 전류를 인가하는 과정;을 포함하며,
    상기 (b) 과정에서는 상기 제2 전극 팁의 모재 접촉부 보다 작은 면적의 모재 접촉부를 상기 제1 전극 팁에 제공하며, 상기 제2 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 상기 제1 전극 팁의 모재 접촉부 외경에 대응하는 비전도성의 모재 지지부를 제공하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서는,
    상기 모재 지지부를 지니며 상기 제1 전극 팁에 장착되는 비전도성의 전극 홀더를 제공하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서는,
    상기 모재 지지부를 지니며 상기 제1 전극 팁의 모재 접촉부 가장자리 측에 형성되는 비전도성의 코팅층을 제공하는 것을 특징으로 하는 스폿 용접 방법.
KR1020190069076A 2019-06-12 2019-06-12 스폿 용접 장치 및 방법 KR20200142183A (ko)

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