KR101799797B1

KR101799797B1 - Stud welding method

Info

Publication number: KR101799797B1
Application number: KR1020160041746A
Authority: KR
Inventors: 최순철; 우남기; 이문용
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2017-11-21
Also published as: KR20170114572A

Abstract

스터드 용접방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 스터드 용접방법은 스터드 용접방법에 있어서, 모재의 용접부에 포밍홈으로 성형되는 용접좌면을 형성하는 단계; 스터드 용접건의 선단에 설치되는 스터드 용접팁의 내부에 부압을 이용하여 헤드부에 복수개의 용접돌기를 갖는 스터드를 장착하는 단계; 상기 스터드 용접건이 장착된 로봇의 거동에 의해 상기 스터드의 헤드부를 접합할 모재의 용접좌면에 위치시키는 단계; 상기 스터드 용접건 상의 가압 실린더를 구동하여 상기 모재의 용접좌면에 대하여 스터드의 헤드부를 가압하면서 통전 케이블을 통하여 전류를 인가하여 상기 용접좌면에 대하여 상기 헤드부의 복수개의 용접돌기가 저항열에 의해 용착되도록 하여 접합하는 저항용접을 이루는 단계를 포함한다. A stud welding method is disclosed. A stud welding method according to an embodiment of the present invention includes the steps of: forming a welding seating surface to be formed into a forming groove in a welded portion of a base material; Mounting a stud having a plurality of welding protrusions on a head by using negative pressure inside a stud welding tip provided at a tip of a stud welding gun; Positioning the head portion of the stud on the welding seat of the base material to be joined by the behavior of the robot equipped with the stud welding gun; The pressing cylinder on the stud welding gun is driven to apply a current through the energizing cable while pressing the head portion of the stud against the seating surface of the base material so that a plurality of welding protrusions of the head portion are welded to each other by resistance heat Thereby forming a resistance welding to be joined.

Description

[0001] STUD WELDING METHOD [0002]

본 발명은 스터드 볼트의 용접방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스터드의 용접위치의 정확성을 높이고, 동일 사양의 스터드로 다양한 설계치수에 대응할 수 있도록 하는 스터드 용접방법에 관한 것이다. The present invention relates to a welding method of a stud bolt, and more particularly, to a stud welding method which improves accuracy of a welding position of a stud and enables a stud of the same specification to cope with various design dimensions.

일반적으로 스터드 용접법은 아크용접과 저항용접의 기본원리를 이용한 전자제어 기술의 최신 용접공법으로, 모재에 구멍을 뚫지 않고 스터드(즉, 상기 스터드라 함은 상관부품과의 체결을 위한 환봉 형상의 볼트의 총칭으로 정의하며, 특히, 헤드부를 통하여 모재에 접합되는 스터드 볼트를 예로 할 수 있다)를 모재에 순간적으로 용착시키는 용접방법이며, 고강도 체결이 요구되는 산업분야에서 엄격한 체결조건을 만족시키는 가장 이상적이고, 경제적인 체결방법이다.In general, the stud welding method is the latest welding method of electronic control technology using the basic principle of arc welding and resistance welding. In the stud welding method, the stud is made of a round bolt- In particular, a stud bolt joined to a base material through a head portion can be exemplified) is welded to a base material instantaneously. In an industrial field requiring high-strength fastening, It is an economic and economic contracting method.

이러한 스터드 용접법의 원리는 금속재 스터드를 축방향으로 모재와 용접 결합하는 것으로, 스터드 척에 공급된 스터드를 모재와 접촉시킨 후, 스터드 척을 통하여 순간적으로 전기를 인가하여 스터드와 모재 사이에 강한 아크를 발생시켜 스터드의 단부와 모재를 용융시킴과 동시에, 스터드를 모재에 가압하여 용융부가 응고되어 용착되도록 함으로써 결합하는 것이다.The principle of such a stud welding method is to weld the metal stud to the base material in the axial direction so that the stud supplied to the stud chuck is brought into contact with the base material and then a momentary electricity is applied through the stud chuck to generate a strong arc between the stud and the base material And the ends of the stud and the base material are melted and the stud is pressed against the base material so that the molten portion is solidified and welded.

도 1은 일반적인 스터드 용접기의 스터드 척 부분의 사시도이다. 1 is a perspective view of a stud chuck portion of a conventional stud welder.

도 1을 참조하면, 통상의 스터드 용접기는 내부에 가압 실린더(미도시)를 구비하는 스터드 건(101)의 단부에 어댑터(103)를 통하여 스터드 척(105)이 설치된다. Referring to FIG. 1, a conventional stud welder is provided with a stud chuck 105 through an adapter 103 at an end of a stud gun 101 having a pressurizing cylinder (not shown) therein.

상기 어댑터(103)의 측부에는 스터드 공급 파이프(107)가 리시버(109)를 통하여 스터드 척(105)의 상측으로 연결된다.A stud feed pipe 107 is connected to the upper side of the stud chuck 105 via a receiver 109 on the side of the adapter 103.

이러한 스터드 용접기는 스터드 공급 파이프(107)를 통하여 공급되는 스터드(100)가 리시버(109)를 통하여 스트드 척(105)에 세팅된다. The stud welder is set on the strut chuck 105 via the receiver 109 with the stud 100 supplied through the stud feed pipe 107. [

이러한 상태로, 가압 실린더(미도시)가 작동하여 스터드(100)를 밀어내면서 모재(200) 상의 용접부(W)에 접촉시키고 전력을 공급하면, 아크 발생으로 모재(200)에 스터드(100)가 용융 및 가압되면서 융착되어 모재(200)의 원하는 부위에 신속하고 정확한 스터드 용접을 가능하게 한다.In this state, when a pressing cylinder (not shown) is operated to push the stud 100 and contact the welding portion W on the base material 200 and supply electric power, the stud 100 is attached to the base material 200 Melting and pressurization, thereby enabling quick and accurate stud welding to a desired portion of the base material 200.

한편, 상기 스터드 건(101)의 일측에는 서스테이너(111)가 구성되어 스터드 용접 시, 상기 모재(200)를 지지하도록 한다. On one side of the stud gun 101, a retainer 111 is formed to support the base material 200 when the stud welding is performed.

도 2는 종래 기술에 따른 스터드 용접부의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a problem of a stud weld according to the prior art.

그러나 종래의 스터드 용접기에 의한 스터드 용접은, 도 2에서 도시된 바와 같이, 모재(200)의 표면과 스터드(100) 상의 도금 이물질을 용접열로 용융시키는 과정에 불완전 연소로 인해 탄화수소 알갱이가 외부로 비산되면서 모재(200)의 용접부(W) 주위에 그을음(300)을 발생시켜 외관을 오염시키고, 모재(200)의 표면에 용접 비드(400) 또는 미세 스패터가 흡착되는 등의 단점이 있다. However, as shown in FIG. 2, in the conventional stud welding method using a stud welding machine, when the surface of the base material 200 and the plating foreign substance on the stud 100 are melted by welding heat, There is the disadvantage that the soot 300 is generated around the welded portion W of the base material 200 while being scattered so that the outer surface is contaminated and the weld bead 400 or the fine spatter is adsorbed on the surface of the base material 200.

이와 같이, 모재(200) 표면에 발생되는 그을음(300)과 용접 비드(400) 및 미세 스패터의 흡착은 도장공정에서 도장의 부착력을 저하시켜 도장막이 분리되는 등의 도장품질 및 용접품질을 저하시키는 원인이 된다.As described above, the soot 300 generated on the surface of the base material 200, the weld beads 400, and the adsorption of the fine spatter deteriorate the coating quality and the welding quality such as separation of the coating film by lowering the adhesion force of the coating in the coating process .

또한, 용접 비드(400)가 과다하게 발생되는 경우, 스터드(100)가 정확한 용접위치로부터 이탈하는 원인이 되며, 모재(200)의 두께가 2mm 전후의 박판인 경우, 모재(200)의 용접부(W) 강성이 부족하여 접합강도를 저하시키는 문제점이 있다. If the weld bead 400 is excessively generated, it causes the stud 100 to be separated from the correct welding position. If the base material 200 is a thin plate having a thickness of about 2 mm, W), there is a problem that the bonding strength is lowered.

본 발명의 실시 예는 스터드의 헤드부 단면상에 복수의 용접돌기를 형성하여 모재 상에 형성되는 포밍홈으로 이루어지는 용접좌면에 대하여 저항용접 함으로서, 용접위치의 정확성을 높이고, 포밍홈의 깊이 조정을 통하여 동일 사양의 스터드로 다양한 설계치수에 대응할 수 있도록 하는 스터드 용접방법을 제공하고자 한다. In the embodiment of the present invention, a plurality of welding protrusions are formed on the end face of the head portion of the stud, resistance welding is performed to the welding seat formed of the forming grooves formed on the base material, thereby improving the accuracy of the welding position and adjusting the depth of the forming groove And to provide a stud welding method capable of coping with various design dimensions with studs of the same specification.

또한, 스터드 용접팁에 스터드를 장착한 상태로, 모재에 대하여 일정 가압력과 통전에 의해 복수의 용접돌기가 저항용접으로 접합되도록 함으로서, 모재에 용접 비드 및 그을음 발생을 방지하여 모재의 도장 및 용접품질을 향상시키는 스터드 용접방법을 제공하고자 한다. Further, in the state where the stud is attached to the stud welding tip, a plurality of welding protrusions are welded by resistance welding with a constant pressing force and energization to the base material, thereby preventing weld beads and soot from being generated in the base material, To improve the strength of the stud welding.

또한, 모재 상의 용접좌면 중앙에 일정높이의 용접단을 형성하여 스터드의 헤드부 용접단면 중앙에도 추가적으로 용접이 이루어지도록 하여 접합강도를 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 스터드 용접방법을 제공하고자 한다.Also, it is intended to provide a stud welding method in which a welded end of a certain height is formed at the center of a welding seat on a base material so that the welding strength is further improved by further welding the center of the stud welded end face.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 스터드 용접방법에 있어서, 모재의 용접부에 포밍홈으로 성형되는 용접좌면을 형성하는 단계; 스터드 용접건의 선단에 설치되는 스터드 용접팁의 내부에 부압을 이용하여 헤드부에 복수개의 용접돌기를 갖는 스터드를 장착하는 단계; 상기 스터드 용접건이 장착된 로봇의 거동에 의해 상기 스터드의 헤드부를 접합할 모재의 용접좌면에 위치시키는 단계; 상기 스터드 용접건 상의 가압 실린더를 구동하여 상기 모재의 용접좌면에 대하여 스터드의 헤드부를 가압하면서 통전 케이블을 통하여 전류를 인가하여 상기 용접좌면에 대하여 상기 헤드부의 복수개의 용접돌기가 저항열에 의해 용착되도록 하여 접합하는 저항용접을 이루는 단계를 포함하는 스터드 용접방법이 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, there is provided a method of stud welding comprising the steps of: forming a weld seam formed in a welded portion of a base material into a forming groove; Mounting a stud having a plurality of welding protrusions on a head by using negative pressure inside a stud welding tip provided at a tip of a stud welding gun; Positioning the head portion of the stud on the welding seat of the base material to be joined by the behavior of the robot equipped with the stud welding gun; The pressing cylinder on the stud welding gun is driven to apply a current through the energizing cable while pressing the head portion of the stud against the seating surface of the base material so that a plurality of welding protrusions of the head portion are welded to each other by resistance heat A stud welding method including a step of forming a resistance welding to be joined may be provided.

또한, 상기 용접좌면은 일정깊이로 형성되는 포밍홈의 내면으로 이루어질 수 있다.In addition, the welding seat may be formed of an inner surface of a forming groove formed at a predetermined depth.

또한, 상기 용접좌면은 상기 헤드부와 동일한 형상의 내면으로 형성될 수 있다.In addition, the welding seat surface may be formed as an inner surface having the same shape as the head portion.

또한, 상기 용접좌면은 중앙부가 일정높이로 돌출되어 용접단을 형성할 수 있다. In addition, the welding seat may protrude at a predetermined height to form a welded end.

여기서, 상기 일정높이는 상기 용접돌기의 높이와 동일하거나 낮게 형성될 수 있다.Here, the predetermined height may be equal to or lower than the height of the welding protrusion.

또한, 상기 용접단은 돌출 곡면으로 형성될 수 있다.Further, the welding step may be formed as a protruding curved surface.

또한, 상기 용접단은 반구면의 형상으로 형성될 수 있다.Further, the welding step may be formed in a hemispherical shape.

또한, 상기 용접단은 원뿔대의 형상으로 형성될 수 있다.Further, the welding end may be formed in the shape of a truncated cone.

또한, 상기 스터드는 헤드부의 용접단면 상의 가장자리를 따라 3개의 용접돌기가 일정간격으로 돌출 형성될 수 있다. In addition, the stud may have three welding protrusions protruding at regular intervals along the edge of the welding section of the head portion.

또한, 상기 용접돌기는 반구형상으로 형성될 수 있다.Further, the welding protrusion may be formed in a hemispherical shape.

본 발명의 실시 예는 스터드 볼트의 헤드부 단면상에 3개의 용접돌기를 형성하여 모재 상에 형성되는 포밍홈으로 이루어지는 용접좌면에 대하여 저항용접 함으로서, 모재에 대한 스터드의 용접위치의 정확성을 높이고, 포밍홈의 깊이 조정을 통하여 동일 사양의 스터드 볼트로 다양한 설계치수에 대응할 수 있는 이점이 있다. In the embodiment of the present invention, three welding protrusions are formed on the head section of the stud bolt, resistance welding is performed to the welding seating surface formed of the forming grooves formed on the base material, thereby improving the accuracy of the welding position of the stud with respect to the base material, Through the depth adjustment of the groove, it is possible to cope with various design dimensions with stud bolts of the same specification.

또한, 스터드 용접팁에 스터드 볼트를 장착한 상태로, 모재에 대하여 일정 가압력과 통전에 의해 3개의 용접돌기가 저항용접으로 접합되도록 함으로서, 모재에 용접 비드 및 그을음 발생을 방지하여 모재의 도장 및 용접품질을 향상시킬 수 있다.In addition, with the stud bolt mounted on the stud welding tip, the three welding protrusions are welded by resistance welding with a certain pressing force and energizing force on the base material, so that welding beads and soot are prevented from being generated in the base material, Quality can be improved.

또한, 모재 상의 용접좌면 중앙에 일정높이의 용접단을 형성하여 스터드 볼트의 헤드부 용접단면 중앙에도 추가적으로 용접이 이루어지도록 함으로써 용접부 접합강도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to further improve the welded joint strength by forming a welded end at the center of the welding seat on the base material so as to further weld the center of the welded end face of the stud bolt.

도 1은 일반적인 스터드 용접기의 스터드 척 부분의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 스터드 용접부의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 따른 단계별 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 적용되는 모재 상의 다양한 용접좌면의 예시를 도시한 모재의 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 적용되는 스터드의 예시 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법을 실시하기 위한 스터드 용접팁이 적용된 스터드 건의 부분 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 따른 스터드 용접 직전의 예시 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 따른 스터드 용접부의 예시 단면도이다. 1 is a perspective view of a stud chuck portion of a conventional stud welder.
2 is a view for explaining a problem of a stud weld according to the prior art.
3 is a step-by-step process diagram according to the stud welding method according to the embodiment of the present invention.
4 is a partial perspective view of a base material showing an example of various welding seating surfaces on a base material applied to a stud welding method according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary perspective view of a stud applied to a stud welding method according to an embodiment of the present invention.
6 is a partial side view of a stud gun to which a stud welding tip is applied to implement a stud welding method in accordance with an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention, just before the stud welding according to the stud welding method.
8 is an exemplary sectional view of a stud weld according to a stud welding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Part is omitted.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 따른 단계별 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 적용되는 모재 상의 다양한 용접좌면의 예시를 도시한 모재의 부분 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 적용되는 스터드의 예시 사시도이다.4 is a partial perspective view of a base material showing an example of various welding seating surfaces on a base material applied to a stud welding method according to an embodiment of the present invention; And Fig. 5 is an exemplary perspective view of a stud applied to a stud welding method according to an embodiment of the present invention.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법은 스터드(10)의 헤드부(10a) 단면상에 3개의 용접돌기(10c)를 형성하여 모재(20) 상에 형성되는 포밍홈(FG)으로 이루어지는 용접좌면(WF)에 대하여 저항용접 하도록 이루어짐으로써, 모재(20) 상에 용접되는 스터드(10)의 용접위치의 정확성을 높이고, 포밍홈(FG)의 깊이 조정을 통하여 동일 사양의 스터드(10)로 다양한 설계치수에 대응할 수 있도록 한다. 3, 4, and 5, a stud welding method according to an embodiment of the present invention includes forming three welding protrusions 10c on the end face of the head portion 10a of the stud 10, The welding position of the stud 10 to be welded on the base material 20 is improved and the depth of the forming groove FG is increased. The studs 10 of the same specification can be adapted to various design dimensions through adjustment.

이러한 스터드 용접방법을 보다 구체적으로 설명하면, 다음과 같다. The stud welding method will be described in more detail as follows.

먼저, 스터드(10)가 접합될 모재(20)인 판재의 용접부(W)에 포밍홈(FG)으로 성형되는 용접좌면(WF)을 형성한다.(S1)First, a welding seating surface WF to be formed into a forming groove FG is formed in a welded portion W of a plate material as a base material 20 to which the stud 10 is to be joined.

도 3과 도 4의 (A)를 참조하면, 상기 용접좌면(WF)은 상형(31)과 하형(33)으로 이루어지는 프레스(30)에 의한 포밍 성형 등을 통하여 스터드(10)가 용접 접합될 모재(20)의 용접부(W)에 대하여 포밍 성형에 의해 이루어질 수 있다. 3 and 4 (A), the welding seat WF is welded to the stud 10 through a forming process using a press 30 including an upper die 31 and a lower die 33 And may be formed by forming the welding portion W of the base material 20.

상기 용접좌면(WF)은 일정깊이로 포밍 성형되는 포밍홈(FG)의 내면으로 이루어지며, 상기 스터드(10)의 헤드부(10a)와 동일한 형상의 내면으로 형성될 수 있다. The welding seating surface WF is formed of the inner surface of the forming groove FG which is formed at a predetermined depth and may be formed as an inner surface having the same shape as that of the head portion 10a of the stud 10.

즉, 도 5를 참조하면, 상기 스터드(10)가 원형의 헤드부(10a)를 갖는 스터드 볼트인 경우, 상기 용접좌면(WF)은 상기 헤드부(10a)의 형상을 따라 원형의 포밍홈(FG)의 내면으로 형성될 수 있다.5, when the stud 10 is a stud bolt having a circular head portion 10a, the welding seating surface WF is formed in a circular forming groove (not shown) along the shape of the head portion 10a FG). &Lt; / RTI >

이때, 상기 용접좌면(WF)의 직경(D1)은 상기 헤드부(D2)의 직경보다는 크게 형성되어야 하나, 상기 스터드(10)가 용접될 용접위치의 허용오차범위 내에서 직경이 설정되어야 한다. At this time, the diameter D1 of the welding seat WF should be larger than the diameter of the head portion D2, but the diameter should be set within the tolerance range of the welding position at which the stud 10 is to be welded.

또한, 도 4의 (A)와 (B)에서 도시한 바와 같이, 상기 모재(20)의 표면에 대한 포밍홈(FG)의 깊이(d1)는 조정이 가능하여, 동일 사양의 스터드(10)로 다양한 설계치수에 대응할 수 있도록 할 수 있다. 4 (A) and 4 (B), the depth d1 of the forming groove FG with respect to the surface of the base material 20 can be adjusted, and the stud 10 of the same specification can be adjusted, So that it is possible to cope with various design dimensions.

즉, 사양이 다른 길이의 스터드(10)를 요구하는 제품에 대하여 상기 포밍홈(FG)의 깊이(d1,d2; 즉, d1 < d2)를 다르게 조정하여 동일 길이의 스터드(10)로 모재(10)의 표면으로부터 돌출된 길이를 다르게 적용할 수 있다. That is, the depth d1 and d2 of the forming grooves FG are differently adjusted to the stud 10 having the same length, 10 may be differently applied.

도 4의 (C)와 (D)를 참조하면, 상기 모재(20) 상에는 용접좌면(WF)의 중앙부에 일정높이(h1)로 돌출되어 용접단(WE)이 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 4C and 4D, a welding end WE may be formed on the base material 20 at a central portion of the welding seat WF at a predetermined height h1.

이때, 상기 용접단(WE)의 높이(h1)는 상기 용접돌기(10c)의 높이(h2)와 동일하거나 낮게 형성될 수 있다. At this time, the height h1 of the welding end WE may be equal to or lower than the height h2 of the welding projection 10c.

이러한 용접단(WE)은 도 4의 (C)와 같이, 돌출 곡면의 형상인 반구면의 형상으로 형성될 수 있으며, 도 4의 (D)와 같이, 원뿔대의 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4C, the welding end WE may be formed into a hemispherical shape, which is a shape of a protruding curved surface, and may be formed into a truncated cone shape, as shown in FIG. 4D.

이와 같이, 모재(20) 상에 용접좌면(WF)이 형성되면, 도 3에서와 같이, 스터드 용접건(3)의 선단에 설치되는 스터드 용접팁(1)의 내부에 부압을 이용하여 헤드부(10a)에 3개의 용접돌기(10c)를 갖는 스터드(10)를 장착한다.(S2) 3, when the welding seat surface WF is formed on the base material 20, a negative pressure is applied to the inside of the stud welding tip 1 provided at the tip of the stud welding gun 3, The stud 10 having three welding protrusions 10c is mounted on the base 10a. (S2)

여기서, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 적용되는 스터드(10)는 볼트부(10b)와 헤드부(10a)를 가지며, 상기 헤드부(10a)의 용접단면 상의 가장자리를 따라 3개의 용접돌기(10c)가 일정간격으로 돌출 형성되는 스터드 볼트로 이루어진다. 5, a stud 10 applied to a stud welding method according to an embodiment of the present invention includes a bolt portion 10b and a head portion 10a, And three welding protrusions 10c are protruded at regular intervals along the edge.

이때, 상기 용접돌기(10c)는 반구형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 용접단(WE)의 높이(h1)와 동일하거나 더 높게 형성되어 점접촉에 의한 저항용접이 먼저 이루어지도록 하는 구성이면 적용이 가능하다.At this time, the welding protrusion 10c may be formed in a hemispherical shape, but it is not limited thereto, but may be formed to be equal to or higher than the height h1 of the welding end WE, It is possible to apply the present invention.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법을 실시하기 위한 스터드 건의 구성을 간략히 살펴보면, 다음과 같다.The construction of the stud gun for performing the stud welding method according to the embodiment of the present invention will be briefly described below.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법을 실시하기 위한 스터드 용접팁이 적용된 스터드 건의 부분 측면도이다. 6 is a partial side view of a stud gun to which a stud welding tip is applied to implement a stud welding method in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 스터드 용접건(3)은 선단에 구성되는 냉각홀더(5) 상에 스터드 용접팁(1)의 상단이 장착되어 가압 실린더(7)에 의해 작동하도록 구성된다. Referring to FIG. 6, the stud welding gun 3 is configured to be operated by the pressurizing cylinder 7 with the upper end of the stud welding tip 1 mounted on the cooling holder 5 at the tip.

이러한 스터드 용접팁(1)은 내측에 하부가 개구되어 상기 스터드(10)가 삽입되는 삽입구(미도시)가 형성되고, 상기 삽입구는 일측의 부압관(L)과 연결되어 삽입구의 내부에 순간적으로 부압을 형성할 수 있도록 구성된다. The stud welding tip 1 is formed with an insertion hole (not shown) through which the stud 10 is inserted, and the insertion hole is connected to the negative pressure pipe L on one side and is instantaneously So that negative pressure can be formed.

또한, 상기 스터드 용접팁(1)에 연결되는 부압관(L)은 외부의 진공펌프(PP)와 연결되어 상기 삽입구 내부에 부압을 형성하여 스터드(10)를 흡입하여 장착하도록 구성된다. The negative pressure pipe (L) connected to the stud welding tip (1) is connected to an external vacuum pump (PP) to form a negative pressure inside the insertion port to suck and mount the stud (10).

즉, 상기 스터드(10)는 상부로 위치된 볼트부(10b)가 상기 스터드 용접팁(1)의 삽입구에 부압에 의한 흡입력으로 삽입되며, 상기 삽입구에 삽입된 후에는 상기 스터드(10)의 헤드부(10a)가 상기 삽입구를 막아 삽입구 내부에 형성되는 부압에 의해 스터드 용접팁(1)에 스터드(10)가 홀딩된 상태를 유지하게 된다.That is, in the stud 10, the bolt portion 10b located at the upper portion is inserted into the insertion hole of the stud welding tip 1 by a negative pressure, and after the insertion into the insertion hole, The stud 10 is held in the stud welding tip 1 by the negative pressure formed inside the insertion port by blocking the insertion port 10a.

이와 같이, 상기 스터드 용접팁(1)의 내부에 스터드(10)를 장착한 상태로, 도 3을 참조하면, 상기 스터드 용접건(3)이 장착된 로봇의 거동에 의해 상기 스터드(10)의 헤드부(10a)를 접합할 모재(20)의 용접좌면(WF)에 위치시킨다.(S3)3, with the stud 10 welded to the inside of the stud welding tip 1, the movement of the stud 10 is controlled by the behavior of the robot equipped with the stud welding gun 3, The head portion 10a is positioned on the welding seat WF of the base material 20 to be joined. (S3)

이때, 상기 스터드(10)의 헤드부(10a) 상에 형성된 3개의 용접돌기(10c)는 모재(10)의 용접좌면(WF)에 접촉된 상태를 유지하게 된다. At this time, the three welding protrusions 10c formed on the head portion 10a of the stud 10 are kept in contact with the welding seat WF of the base material 10.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 따른 스터드 용접 직전의 예시 단면도이다.7 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention, just before the stud welding according to the stud welding method.

도 7의 (A)를 참조하면, 저항용접 직전에, 가압 실린더(7)의 가압력에 의해 모재(20) 상의 용접좌면(WF)에 스터드(10)의 헤드부(10a)에 형성된 각각의 용접돌기(10c, 일부 미도시)가 용접좌면(WF)에 점접촉 된 상태를 유지한다. 7A, welding is performed on the welding seam WF on the base material 20 by the pressing force of the pressurizing cylinder 7 immediately before the welding of the resistance welding to the head portion 10a of the stud 10 The protrusion 10c (not shown) remains in point contact with the welding seating surface WF.

도 7의 (B)를 참조하면, 모재(20) 상의 용접좌면(WF) 중앙에 반구형상의 용접단이 돌출 형성된 예시로, 저항용접 직전에, 가압 실린더(7)의 가압력에 의해 모재(20) 상의 용접좌면(WF)에 스터드(10)의 헤드부(10a)에 형성된 각각의 용접돌기(10c, 일부 미도시)가 용접좌면(WF)에 점접촉 된 상태를 유지하며, 상기 용접좌면(WF) 상의 용접단(WE)은 상기 스터드(10)의 헤드부(10a)의 용접단면에 접촉 또는 비접촉 상태를 유지한다. 7B shows an example in which a hemispherical welding end protrudes from the center of the welded seating surface WF on the base material 20 so that the base material 20 is pressed by the pressing force of the pressure cylinder 7 immediately before resistance welding, Each weld projection 10c (not shown) formed on the head portion 10a of the stud 10 is in point contact with the welding seat surface WF on the welding seat surface WF on the welding seat surface WF, Of the stud 10 maintains contact or non-contact with the welding end face of the head portion 10a of the stud 10.

이후, 도 3을 참조하면, 상기 스터드 용접건(3) 상의 가압 실린더(7)를 구동하여 상기 모재(10)의 용접좌면(WF)에 대하여 스터드(10)의 헤드부(10a)를 가압하면서 통전 케이블(9)을 통하여 전류를 인가하여 상기 용접좌면(WF)에 대하여 상기 헤드부(10a)의 3개의 용접돌기(10c)가 저항열에 의해 용착되도록 하여 접합하는 저항용접을 이룬다.(S4) 3, the pressing cylinder 7 on the stud welding gun 3 is driven to press the head portion 10a of the stud 10 against the welding seat WF of the base material 10 Resistance welding is carried out by applying current through the energizing cable 9 to join the three welding protrusions 10c of the head portion 10a to the welding seating surface WF by resistance heat.

이와 같이, 모재(20)에 대하여 스터드(10)가 저항용접이 완료된 후에는 가압 실린더(7)를 후진 작동시키면서 로봇의 작동과 함께 스터드(10)로부터 스터드 용접팁(1)을 상승시켜 다음 작업 스테이션으로 이동한다.After the resistance welding of the stud 10 to the base material 20 is completed, the stud welding tip 1 is elevated from the stud 10 together with the operation of the robot while the pressing cylinder 7 is operated backward, Move to the station.

한편, 상기한 스터드 용접팁(1)은 상기 스터드 용접건(3)의 선단에 구성되는 냉각홀더(5)에 장착된 상태로 순환하는 냉각수에 의해 수냉식으로 냉각되어 용접열에 의한 과열을 방지할 수 있도록 한다. On the other hand, the above-described stud welding tip 1 is cooled in a water-cooled manner by circulating cooling water in a state of being mounted on a cooling holder 5 formed at the tip of the stud welding gun 3, .

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법에 따른 스터드 용접부의 예시 단면도이다. 8 is an exemplary sectional view of a stud weld according to a stud welding method according to an embodiment of the present invention.

도 8의 (A)를 참조하면, 상기한 바와 같은 스터드 용접방법은 편방향 또는 양방향 스터드 용접과정이 종래와 같은 아크용접이 아닌 저항용접으로 이루어져 상기 모재(20) 상의 용접좌면(WF)과 스터드(10)의 헤드부(10a) 상에 형성된 3개의 용접돌기(10c)가 일정 가압력과 통전에 의해 순간적으로 용착되어 용접부(W)에 용접 비드 및 그을음의 발생이 최소화되고, 이에 따른 모재(20)의 도장품질 및 용접품질을 향상시키며, 용접강도 역시 향상되는 이점이 있다. Referring to FIG. 8A, the stud welding method described above is a method in which unidirectional or bidirectional stud welding is performed by resistance welding instead of arc welding as in the conventional art, so that the welding seats WF and studs The three welding protrusions 10c formed on the head portion 10a of the base 10 are momentarily welded by a predetermined pressing force and energization to minimize the generation of weld beads and soot on the weld W, ), And the welding strength is also improved.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스터드 용접방법은 스터드(10)의 용접 시, 부압을 이용하여 스터드 용접팁(1)에 스터드(10)를 장착하여 별도로 스터드(10)를 투입하기 위한 공급설비가 불필요한 이점이 있다. The stud welding method according to an embodiment of the present invention is a method of welding a stud 10 to a stud welding tip 1 using a negative pressure during welding of the stud 10, There is an advantage that it is unnecessary.

또한, 본 발명의 실시 예는 스터드(10)의 헤드부(10a) 단면상에 3개의 용접돌기(10c)를 형성하여 모재(20) 상에 형성되는 포밍홈(FG)으로 이루어지는 용접좌면(WF)에 대하여 저항용접을 진행함으로서, 모재(20)에 대한 스터드(10)의 용접위치의 정확성을 높이고, 포밍홈(FG)의 깊이 조정을 통하여 동일 사양의 스터드(10)로 다양한 설계치수에 대응할 수 있다.In the embodiment of the present invention, three welding protrusions 10c are formed on the end face of the head portion 10a of the stud 10 to form a welding seating surface WF formed of a forming groove FG formed on the base material 20. [ It is possible to increase the accuracy of the welding position of the stud 10 with respect to the base material 20 and to adjust the depth of the forming groove FG so that the stud 10 of the same specification can cope with various design dimensions have.

또한, 도 8의 (B)를 참조하면, 본 발명의 실시 예는 모재(20) 상의 용접좌면(WF) 중앙에 일정높이(h3)의 용접단(WE)이 형성되어 스터드(10)의 헤드부(10a) 용접단면 중앙에도 추가적으로 저항용접이 이루어져 접합강도를 더욱 향상시킬 수 있다.8 (B), in the embodiment of the present invention, the welding end WE of a predetermined height h3 is formed at the center of the welding seat WF on the base material 20, Resistance welding is further performed to the center of the welded section 10a to further improve the bonding strength.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

1: 스터드 용접팁
3: 스터드 용접건
5: 냉각홀더
7: 가압 실린더
9: 통전 케이블
PP: 진공펌프
L: 부압관
10: 스터드
10a: 헤드부
10b: 볼트부
10c: 용접돌기
20: 모재
W: 용접부
FG: 포밍홈
WF: 용접좌면
WE: 용접단1: Stud welding tips
3: Stud welding gun
5: Cooling holder
7: Pressure cylinder
9: Energizing cable
PP: Vacuum pump
L: negative pressure pipe
10: Stud
10a: head portion
10b:
10c: welding projection
20: base metal
W: Weld
FG: Forming groove
WF: Welded seat
WE: Welding stage

Claims

In the stud welding method,
Forming a welding seating surface to be formed into a forming groove in a welding portion of the base material;
Mounting a stud having a plurality of welding protrusions on a head by using negative pressure inside a stud welding tip provided at a tip of a stud welding gun;
Positioning the head portion of the stud on the welding seat of the base material to be bonded by the behavior of the robot equipped with the stud welding gun;
The center portion is protruded at a predetermined height to drive the pressing cylinder on the stud welding gun against the seating surface of the base material on which the welding step is formed to apply a current through the energizing cable while pressing the head portion of the stud, A plurality of welding protrusions are welded by resistance heat to form resistance welding;
The stud welding method comprising the steps of:

The method according to claim 1,
Wherein the welding seating surface comprises an inner surface of a forming groove formed at a predetermined depth.

3. The method of claim 2,
Wherein the welding seating surface is formed with an inner surface having the same shape as the head portion.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the predetermined height is equal to or lower than a height of the welding projection.

The method according to claim 1,
Wherein the welding step is formed as a protruding curved surface.

The method according to claim 6,
Wherein the welding step is formed in a hemispherical shape.

The method according to claim 1,
Wherein the welding step is formed in the shape of a truncated cone.

The method according to claim 1,
Wherein the stud comprises a stud bolt in which three welding protrusions are protruded at regular intervals along the edge of the welding section of the head part.

10. The method of claim 1 or 9,
Wherein the welding protrusions are formed in a hemispherical shape.