KR100192114B1 - 전기적 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치 - Google Patents

전기적 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전기적 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치
제1도는 캔의 생산을 위하여 캔몸체들 상의 전기적 용접부의 품질을 감시하기 위한 이 방법에 따르는 장치의 구조를 나타낸 개략도이며,
제2도는 제1도에 따르는 통계적 평가장치의 상세한 방식구성도이며,
제3도 및 제4도는 설명도형이며, 그리고
제5도(a) 내지 제5도(b)는 본 발명에 따르는 장치에 의하여 행하여질 수 있는 연속적인 품질관리를 설명하기 위한 도면임.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 캔몸체 22 : 용접아암
13 : 용접로울러 Fi : 용접매개변수
22.1 : 제 1 계산장치 22.2 : 제 2 계산장치
22.3 : 입력장치 Fm : 평균치, 매개 변수 윤곽
z : 감도인자
본 발명은 용접 매개변수 윤곽을 탐지하기 위한 장치와, 제 1 용접 매개변수 윤곽을 저장하기 위한 기억장치와 일치 정도를 결정하기 위하여 제1 용접 매개변수 윤곽을 뒤에 측정한 제 2 매개변수 윤곽과 비교하기 위한 비교기와를 구비하는, 캔들을 생산하기 위한 캔몸체들 상의 전기용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 유형의 공지된 장치(EP-A2-0 153 298)에서는, 용접 매개변수의 변동을 정확하게 탐지하며 용접작업에 연관된 데이터의 목표하는 경과를 정확히 한정하는 것이 목적인데, 여기서는 여러 가지의 주변조건들, 특히 재료의 종류, 재료의 두께, 재료의 코우팅, 특별한 용접기의 기본 매개변수 등이 고려되어지며 그리고 얻어진 데이터는 결합되어지고 여러 가지의 프로그램들에 따라서 평가되어질 수 있다. 이 목적을 위하여 공지된 장치에서는 다수의 용접위치들을 가지는 시료 가공편에서 용접 매개변수의 유리한 과정이 각각의 개별적인 용접장소에 대하여 결정되며 그리고 기억된다. 이 기억장치는 하나의 마이크로프로세서에 의하여 프로그램 되어질 수 있으며, 그 결과로 특히 유리하다고 인정될 수 있는 용접패턴을 선택할 수 있고 그리고 그의 데이터 윤곽(profile)을 다음의 동일한 용접 작업들을 위한 목표치 윤곽으로서 기억시키는 것이 가능하다. 그 다음에 용접기계의 직렬작업에서는 기억장치에 목표치 윤곽으로서 저장되어진 특별한 용접위치에 대한 관련된 비교 데이터들이 호출되어진다. 용접작업 동안에 용접 매개변수의 순간치의 조회의 결과로, 비교기에서 용접과정의 목표 과정에 상응하는 데이터 윤곽과 비교되는 하나의 데이터 윤곽이 얻어진다. 발견된 일치의 정도에 따라서 출력신호들이 생성된다. 최소한의 일치가 발견된다면 용접은 양호한 것을 평가되어질 수 있다. 그러나 용접부가 양호한 것으로 평가되어질 수 있는 그러한 목표의 및 실제의 과정 사이에서 최소한의 일치에 대한 한계치가 어떻게 설정되는가는 언급되지 않았다. 목표 과정으로부터 소정의 여유를 가지는 고정된 값이 설정되는 것으로 가정되어질 수 있다. 너무 많은 우수한 용접부들이 불량품으로 제거되는 일이 없이, 상기한 설정된 한계치가 용접 봉합부의 전체의 길이에 대하여 사용되어질 수 있도록 하기 위하여는 설정된 한계치가 비교적 크게 선택되어야 한다. 그렇지 않으면 용접 봉합부의 시초와 끝에서 통상적으로 발생하는 큰 편차들 때문에 연속적으로 착오의 불량판정들이 발생할 것이다. 그러므로 공지된 장치는 매우 민감하지는 않으며 따라서 품질관리에 있어서 매우 정확하지는 않다.
본 발명은 서두에 언급한 유형의 장치에서 품질관리에서의 감도와 정확도를 증가시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따라서, 상기 과제는 제1용접 매개변수 윤곽으로서 기억장치에 저장된 평균 용접 매개변수 윤곽을 결정하는 것에 의한 그리고 제1용접 매개변수 윤곽에 대하여 측정된 용접 매개변수의 평균치 및 정상 분포되는 것으로 추정된 상기 용접 매개변수들의 평균편차와 감도 인자와의 곱으로부터 용접 매개변수 윤곽을 둘러싸고 있는 불량판정 한계치 밴드를 결정하는 것에 의한, 양호한 것으로 판정된 다수의 캔몸체들의 측정된 용접 매개변수치들의 통계적 평가를 위한 평가장치가 마련되는 것에 의하여, 그리고 비교기가 연속적으로 제조된 캔몸체들에 대하여 측정된 제2용접 매개변수 윤곽이 불량판정 한계치 밴드 내에 놓여 있는지의 여부를 결정하는 것에 의하여 해결된다.
그러므로 본 발명에 따라서, 용접 매개변수의 절대치에 관한 또는 용접 매개변수의 변동에 관한 요구되는 데이터 윤곽이 하나의 시료 캔몸체에서 발견되는 것이 아니며, 학습 단계에서, 양호한 것이라고 판정된 다수의 캔몸체들로부터 캔몸체의 길이에 걸친 용접 매개변수의 평균치가 결정되며, 그리고 이러한 경로로 관측된 측정치에서의 편차의 결과로 불량판정 한계치밴드를 한정하는 2개의 불량판정 한계치 곡선들이 결정되며, 한편 예를 들면 다만 매 10,000번째의 양호한 캔몸체가 불합격되어지도록 하는 방법으로 일정한 감도가 선택된다.
본 발명에 따르는 장치에서는, 따라서 측정된 용접 매개변수들이 그들의 통계적인 거동에 관하여 시험되었다. 단지 양호한 캔몸체들만이 통계에 포함되어있다. 제조되는 캔몸체들이 요구되는 품질을 갖도록 용접기가 조정된 후에, 제1통계가 학습단계에서 구성된다. 상기의 학습단계 동안에 제조된 캔들은 (예를 들면 육안검사, 현미경 검사, 파열시험(tearing-open tests), X-ray 시험 등에 의하여) 최소한 대략적으로라도 품질이 검사된다. 개별적인 용접장소들에 대하여 측정된 용접 매개변수치들이 정상적으로 분포되어 있는 것, 즉 이들은 가우스 분포 또는 정상분포를 가지는 것이 시험에 의하여 판명되었다. 이는 용접 매개변수치들의 통계적 특성(분포곡선)이 평균치와 분산에 의하여 결정된다는 것을 의미한다.
그러므로 공지된 장치에 비교하여 중요한 차이는 양호한 것으로 판정된 다수의 캔 몸체들로부터 그리고 실제로는 양호한 캔몸체를 불합격 판정할 선택적 확률로부터 평균 용접 매개변수 윤곽을 둘러싸는 불량판정 한계치를 결정하는 것에 의하여, 보다 양호한 감도와 최적의 정확도가 본 발명에 따르는 장치로서 얻어진다는 것으로 알 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 사용자는 본 발명에 따르는 장치에서 다만 감도를 고정할 것만이 요구된다. 일반적인 경우에, 각각 상부 및 하부의 한계치를 벗어나는 감도는 따로따로 설정되어질 수 있다. 이에 대한 판별 기준은 바람직하게는 용접점 1백만개당 잘못된 불합격 판정의 수이다. 얼마나 많은 잘못된 불합격 판정이 허용될 수 있는가의 문제는 각각의 경우에 품질 요구조건을 참조하여 해결될 수 있다.
각각의 특수한 생산조건, 박판의 종류, 기계설치 따위에 대하여 최적의 허용차 밴드(tolerance band)가 결정되는 것이 본 발명에 따르는 장치의 중요한 특징이다. 2개의 직선이 단순히 사용되고 그리고 캔몸체 전체의 길이에 걸쳐 일정한 상부 및 하부 한계치가 전압계에 의하여 미리 주어지는 공지된 장치와는 대조적으로, 본 발명에 따르는 장치에서는 생산 상태에 적합한 허용차 윤곽이 사용된다. 상기의 허용차 윤곽은 예를 들면, 경험에 의하여 분산이 현저하게 적은 것으로 알고 있는 부분인 캔몸체의 길이의 중앙부에 걸쳐서 보다도, 경험에 의하여 측정된 용접 매개변수치들의 분산이 특히 큰 것으로 알고 있는 캔몸체의 길이의 시작 및 끝부분에서 더 넓은 불량판정 한계치 밴드를 가지고 작업하는 것을 가능하게 만든다.
본 발명에 따르는 장치에서 참조로서 사용된 통계들을 사용하여, 시험된 캔몸체들의 일정한 품질을 위한 자동적인 수정이 달성될 수 있다. 예를 들어 나쁜 박판 재료 또는 불안정한 기계들이 넓게 산포된 측정치들을 야기시킨다고 해도, 이것은 더 높은 분산치에 의하여 자동적으로 탐지되며 그리고 한계치는 더 커진다. 본 발명에 따르는 장치가 여기서 자동적으로 행하는 것은, 수동으로 한계치를 설정하는 사람에 의하여 자주 무의식적으로 행하여지며 이는 사람이 양호한 캔 몸체가 산발적으로 그러나 너무 빈번하지는 않게 불합격판정이 되도록 전압게를 조절하기 때문이다.
양호한 캔몸체들의 제1통계가 학습단계를 통하여 만들어지고 그래서 불량판정 한계치들이 확정된 후에는, 양호한 것으로 판정된 캔몸체들은 전 생산공정 동안에 본 발명에 따르는 장치에 의하여 전술한 방법으로 계속해서 통계적으로 추적된다. 이것에 의하여 품질 표시를 만드는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예들은 도면을 참조하여 아래에 더 자세히 기술될 것이다.
캔의 생산을 위하여 캔몸체들(10) 상의 전기 용접부의 품질을 감시하기 위한 장치가 다음에 교류 시임용접(seam welding)장치와 관련하여 기술되며, 이 교류 시임용접장치는 이후에 제1도에서 개략적인 부분도에 따라서 하나의 용접아암(welding arm)(11)을 가지며, 이 용접아암 위에서 캔몸체들(10)이 전방으로(제1도에서 우측을 향하여) 움직이며 이러한 과정 중에 이 캔들은 용접아암(11)에 고정된 하부 용접로울러(13)와 스프링(14)에 의하여 하부 로울러에 대하여 눌려지는 상부 용접로울러(12) 사이에서 전극 로울러들 사이의 캔몸체 재료를 통하여 흐르는 용접 전류에 의하여 종방향봉합부(seam)의 구역에서 용접되어진다. 용접 전류의 각각의 반파(半波)는 용접점(welding spot)을 생성한다. 연속적인 용접 전류의 반파들에서, 용접전류는 둘 중 하나의 극성을 갖는다. 추가적인 상세와 관련해서는, Soudronic AG의 회사 소개 책자인 Warum SOUDRONIC Frequenzwandler-Schweissmaschinen, 1979년 9월호, 6-8페이지를 참조할 수 있다.
이기계에서는 예를 들면 상부 전극 로울러(12)에 제 1도에 있는 개략적인 표현에 따라서 하나의 (또는 다수의) 용접 매개변수(Fi)가 (표시되지 않은) 센서들에 의하여 측정된다. 용접 매개변수(Fi)는 용접전류, 용접위치에서의 전압, 상기의 양들의 곱(전력/에너지), 봉합부 온도, 상부 전극 로울러(12)를 이송하는 진자 로울러 헤드(pendulum roller head)의 행정 따위일 수가 있다. 각각의 용접 매개변수(Fi)는 는 디지털 수치가 각 용접점(welding spot) i (여기서 i = 1,2,3, ...n)에 대하여 생성되는 방법으로 데이터 처리장치(20)에서 예비처리 되어진다. 상기의 예비처리는 중첩된 간섭신호를 제거하기 위하여 센서들의 전기적 신호들을 여과하는 것일 수 있다. 측정치들의 처리에 관한 다름 방법은 상기한 용접전류와 전압의 곱을 형성하고 한 용접점의 지속시간에 걸쳐서 이것을 적분(용접점 에너지)하는 것일 수 있다. 이들 예비처리된 측정치들은 용접 매개변수들 또는 용접 매개변수치들 또는 용접점값들이 다음에서 언급되어질 때 의미를 갖는다. 다음에 기술된 장치에서는 개별적인 센서들에 의하여 공급된 그리고 상술한 방법으로 처리된 용접점값들이 이들의 통계적인 거동과 관련하여 각각의 기준치(에너지, 온도 등)에 관하여 시험된다.
이 목적을 위하여 용접 매개변수치들은 통계적 평가장치(22)에 공급되어 진다. 제2도에서의 더 상세한 도해에 따르면, 통계적 평가장치(22)는 제1계산장치(22,1)를 포함하며, 이 제1계산장치의 입력부에는 용접 매개변수치(Fi)가 인가되며 그 출력부는 기억장치(24)의 입력부에 연결되어 있다. 기억장치(24)의 출력부는 제2계산장치(22,2)의 한 입력부에 연결되어 있다. 이 제2계산장치는 검색표(search list)를 포함하는 입력장치(22,3)의 출력부에 연결되어 있는 추가적인 입력부를 구비한다. 검색표는 다수의 감도인자들을 포함하며 이 감도인자들은 선택된 감도들(E1) 및 (E2)에 따라서 입력장치(22,3)의 입력부들을 통하여 번지지정(address)되어질 수 있다. 감도들 (E1)(E2)의 선택 가능성은 전위차계(22.4),(22.5)에 의하여 기호로 나타내어진다. 검색표는 또한 (도시되지 않은) 마이크로프로세서들에 의한 계산으로 대체될 수 있다. 제2계산장치(22.2)는 비교기(26)(제 1도)의 2개의 입력부들로 인도되는 2개의 출력부들을 갖는다. 제3 입력부에서 비교기(26)는 용접 매개변수들(Fi)을 받는다. 비교기(26)의 출력부는 데이터 버스(data bus)(27)에 연결되어 있으며, 이 데이터 버스에는 병렬 신호처리장치(30),(32),(36),(38),(40)가 연결되어 있고, 이 신호처리장치는 아래에 더 상세하게 설명된다.
먼저 제1계산장치(22.1)는 용접 매개변수치들(Fi)로부터 평균 용접 매개변수 윤곽(Fm)측정하며, 이 윤곽은 기억장치(24)에 저장되며 그리고 제3 및 제4도에서 2개의 상이한 곡선들의 형태로 표현된다.
곡선들(Fm)을 결정히기 위해서는 2개의 가능성이 있는데, 즉 측정된 절대치들의 산술 평균치이거나 각각의 연속하는 2개의 측정치들 사이의 차이의 산술 평균치이다.
20 내지 100개의 캔몸체들이 일반적으로 사용될 수 있는 학습단계(learning phase)에서 제 1 통계가 구성된다. 각각의 캔몸체에서 i번째의 용접점이 측정되며, 모든 캔몸체들의 모든 i번째 용접점들에서 측정된 용접 매개변수치들의 평균이 계산되고, 이것이 첫번째부터 n번째까지의 캔몸체들의 길이(1)에 걸친 평균치(Fmi)가 된다(제3도 및 제4도).
용접 매개변수치들은 정상 분포 내기 가우스 분포를 가진다. 이 분포함수는 평균치(Fm) 및 표준편차(σ)에 의하여 특징지워진다. 가우스 곡선은 평균치(Fm)와 표준편차(σ)에 의하여 명백히 한정된다. 표준편차는 측정치의 산포의 정도에 대한 척도이며, 모든 측정치의 66%가 놓여 있는 범위를 한정한다. 표준편차의 2개의 기점들(평균치의 일측방에서 부방향에 있는 하나의 기점과 평균치의 타측방에서 정방향에 있는 하나의 기점)과 평균치는 따라서 가우스 곡선을 명백하게 확정한다. 더 상세한 사항에 관하여는 핸드북 Statistische Methoden und ihre Anwendungen, E Kreysz, Gottingen, Verlag Vandenhoeck Ruprecht, 제7판의 제2의 수정되지 않은 재판, 페이지 125-129를 참조할 것이다. 제1계산장치(22.1)는 각 용접점(i)에 대하여 계속적으로 Fmi와 σi의 계산은 다음 방정식에 따라서 이루어진다.
Figure kpo00002
여기서 σi = 제 i 번째 용접점에서의 표준편차
m = 학습단계에서 캔몸체의 수
j = 현행 캔몸체
Fij= j번째 캔 몸체의 i번째 용접점의 무작위 시료값
Figure kpo00003
평균치 윤곽(Fm)과 표준편차의 윤곽(σi)은 기억장치(24)에 저장되며 필요한 때에 이 기억장치로부터 제 2 계산장치(22.)에 의하여 호출되어질 수 있다.
제 2 계산장치(22.2)는 다음의 방정식으로부터 불량판정 한계치 밴드)(Fg±)를 계산한다.
Fgi+ = Fmi+ z1σi (2)
Fgi- = Fmi- z2σi (3)
여기서
i = 1,2,3,...n 이며,
Fgi= 용접봉합부의 i번째 용접점에서의 불량판정 한계치,
Fmi= 용접봉합부의 i번째 용접점에서의 용접매개변수의 평균치,
z1= 상부 불판정 한계치에 대한 감도인자 또는 감도의 역수량,
z2= 하부 불량판정 한계치에 대한 감도인자 또는 감도의 역수량,
σi= 용접봉합부의 i번째 용접점에 대한 표준편차
정상분포의 특성에 따라서 한계치 Fgi+또는 Fgi-초과될 일정한 가능성이 있다. zσi가 크기에 따라서는 실제로는 양호한 캔몸체들이 다소 빈번하게 불합격으로 판정된다. zσi가 작을수록 이 장치는 더욱 민감하게 결함에 반응하지만 양호한 캔몸체들이 또한 더 자주 불합격되어진다.
다음의 설명들에서는 단순화를 위해 불량판정 한계치 밴드가 평균 용접 매개변수 윤곽(Fm)에 대하여 대칭인 것으로 가정되며, 이때 E1= E2= E 및 z1= z2= z이다.
양호/불량 판정기준은 장치의 요구되는 감도로부터 도출된다. 이것은 사용자에 의하여 결정된 양호한 캔몸체가 불량인 것으로서 분류되는 것이 허용되는 비율로 정의된다. 그래서 객관적인 불합격 판정기준이 결정되며, 이것은 여기서 감도(E)라고 불려진다. 이것은 캔몸체의 1백만개당 착오로 불합격 판정된 물품의 수로서 정의된다. 그러므로 감도치(E = 100)은 캔몸체 1백만개당 100개의 착오의 불합격 판정품을 의미하든가 또는 평균적으로 매 10,000개째의 캔몸체가 실수로 불합격 판정된다는 것을 의미한다. 분당 600개의 캔몸체를 제조하는 캔몸체 제조기에서 이것은 하나의 양호한 캔몸체가 매15분마다 실수로 불합격 판정된다는 것을 의미한다.
감도인자(z)는 관련된 감도인자들의 수를 포함하고 있는 입력장치(22.3)의 검색표 내에서 전압계(22.4),(22.5)를 통하여 번지지정될 수 있다. z는 감도(E)의 역수치이다. z가 크면 클수록 이 장치는 더 작은 감도를 갖는다. z에 대한 관련된 값들은 상기 언급된 핸드북 128 및 129페이지로부터 보여지며, 이로부터 다음이 보여질 수 있다(μ대신 Fm으로 표시함):
모든 값의 약 95%가 Fm- 2σ 와 Fm+2σ사이에 놓여 있으며,
모든 값의 약 99 3/4%가 Fm- 3σ와 Fm+ 3σ 사이에 놓여 있으며, 그리고 모든 값의 약 99.9%가 Fm- 3.29σ와 Fm+ 3.29σ사이에 놓여 있다. 그러므로 이들 경우에 있어서, z = 2 z = 3 z = 3.29가 적용된다.
예를들면 문헌Handbook of Mathematial Functions, M. Abramowitz 및 I. Stegun의 편집, Dover Publications, Inc., 뉴욕, 1972년 12월 933페이지에 따르면 z는 만족할 만한 근사로써 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure kpo00004
여기서 A = 한계치가 초과되지 않을 확률이다.
그러므로 예를 들어 모든 점들의 99.0000%가 (대칭적인) 불량판정 한계치 밴드 안에 놓여야 한다면 A = 0.999999이며, 계산에 의하여 z = 4.54임을 알 수 있다.
경험에 의해 3과 5 사이의 임의의 값 그리고 바람직하게는 값 4.54가 z로서 선택된다. 최후로 언급된 값은 99.9999%에 상응한다. 즉, 용접점의 1백만개당 하나가 실수로 불량으로 판정되어지는 경우이다. 그래서 하나의 중간 크기의 캔의 몸체 상에 100개의 용접점을 갖는 경우 매 10,00개째의 몸체가 평균적으로 실수로 불합격되어 진다.
제 2 계산장치(22.2)는 입력장치(22.3)로부터 z의 번지지정된 값을 취하며 그리고 다음에 방정식 (2) 및 (3)에 따라서 불량판정 한계치 밴드를 계산하며, 여기서 Fmi의 관련된 값은 각 경우에 기억장치(24)로부터 취할 수 있다. 2개의 불량판정 한계치 곡선들은 그렇게 계산되며, 이는 밴드의 상부와 하부 경계를 한정하며 제3도와 제4도에서 각각 Fg +와 Fg -에 의하여 표시되어 있다. 불량판정 한계치 곡선 Fg +와 Fg -는 제 2 계산장치에 있는 표시되지는 않은 기억장치에 저장되며 필요한 때에는 비교기(26)에 공급되어진다.
전술한 처리 및 평가 과정은 학습단계에서 양호하다고 발견된 100개의 몸체에 대하여 행하여졌다. 이어서, 즉 용접기의 생산단계 동안에 용접 매개변수치는 학습단계에서와 같이 처리되나 바람직하게는 비교기(26)에 공급되며, 이 비교기는 학습단계의 다음에 제조된 캔몸체들(10)에 대하여 이들에 대하여 측정된 제 2 용접 매개변수 윤곽, 더 정확하게 말하면 마찬가지로 상응하는 평균치들(Fmi)로부터 형성된 용접 매개변수 윤곽이 불량 판정 한계치 밴드(Fg±)안에 놓여 있는지의 여부에 관하여 확인한다. 비교기(26)는 비교의 결과에 의존하는 출력신호를 신호처리장치들(30) 내지(40)에 공급한다. 이들은 비교의 결과를 인쇄하는 하나의 프린터(30)와, 비교 결과를 표시하는 하나의 표시장치(32)와, 캔몸체가 양호했는지를 지시하는 하나의 신호램프(34)와, 캔몸체가 불량했는지를 지시하는 하나의 지시램프(36)와, 지시램프(36)의 작동과 동시에 그 몸체를 배제하는 하나의 배출기(38)와, 그리고 편차경향이 발생할 가능성이 있다면 측정된 용접 매개변수를 교정작동과 함께 재조절하는 그러한 하나의 조절기(40)를 포함하며, 이 점에 대하여는 아래에 더 자세히 설명한다.
다수의 연속하는 용접점들이 통계적으로 유의한 편차를 발생시킨다는 사실의 결과로서 일정한 결함기구가 분명해진다는 사실로부터, 추가적인(하부) 한계치들이 다음과 같이 확정되어질 수 있다:
F2= Fm+ zσi
여기서 2개의 연속하는 측정의 경우에 F2가, 3개의 연속하는 측정의 경우에 F3가 초과되어지는 경우라면 다만 하나의 결함만이 신호를 발생시킨다. 편차 zσi 는 다시 각각의 경우에, 예를 들면 매1000개째의 양호한 캔몸체가 불합격 판정이 되도록 정의되어질 수 있다. F2에 대한 불량판정 한계치 밴드(F2 ±)가 제3도에서 보여졌다.
2개의 동시성 판정기준(예를 들면 봉합압착 및 용접점 에너지)이 이용 가능하다면 한계치 형성의 하나의 또 다른 가능성은 소위 상관 한계치(Fk)가 한정되는 그러한 방법이 된다. 이 경우에 일정한 용접점에 대하여 양 용접점치들의 그들의 상과 한계치(FK)를 초과한다면 불합격 판정이 이루어진다.
제3도에서와 같이 각각의 용접점(i)이 모두 통계를 위하여 평가되는 것이 아니고 영역들이 함께 결합되어진다면 절차의 단순화가 이루어진다. 제4도에 나타낸 예에서는, 다만 3개의 통계들이 n대신 이를테면 구역들 A,B 및 C에 대하여 즉 캔몸체 각각의 처음, 중간 그리고 끝부분에 대해 주어졌다. 각각의 구역은, 통계적 평가를 위하여 매 구역마다 하나의 평균치를 형성하기 위하여 결합되어진 10 내지 20개의 용접점들을 포함한다.
여기에서 기술된 장치는 제5도(a), 제5도(d)에 관련하여 아래에 기술된 연속적인 품질관리에 대하여 적합할 수 있다.
학습단계에 의하여 양호한 캔몸체들의 첫번째 통계가 이용 가능하게 되고 그래서 불량판정 한계치들이 확정된 후에는, 양호한 것으로 발견되어진 캔몸체들은 전체의 생산가동 동안에 상술한 방법에 의하여 통계적으로 계속해서 추적되어진다. 그래서 폼질 표시를 생성하는 것이 가능하다.
제5(a)에는 작은 산포와 높은 감도, E =1000을 가지는 출발위치가 나타나 있다. 제5도(b)는 평균적인 편차와 낮은 감도, E = 100을 가지는 출발위치를 보이고 있다.
그래서 제5도(a) 및 제5도(b)에 따르는 도해들은 각각 선택된 감도 E = 1000 및 E = 100의 경우에 평균치들과 측정치들의 산포를 나타낸다. 산포와 감도는 상대적인 값들이며, 이 값들의 물리적인 의미는 사용자에게 알려질 필요가 없다. 높은 감도는 곧 하나의 양호한 캔몸체가 불합격 판정될 더 높은 확률을 의미한다. 높은 분산은 여러 가지 원인들을 가질 수가 있다: 나쁜 재료, 불안정한 기계설치, 기계의 오염 등.
제5도(c) 및 제5도(d)는 제5도(a)에 따르는 출발위치 후의 가능한 변동들을 보인다. 제5도(c)는 측정치들에서의 표류(drift)를 나타내며 그리고 제5도(d)는 표류 평균치(drifting mean value)와 증가하는 분산을 보이며, 여기서 센서 1은 경보를 발생시킨다. 평균치들의 표류는 다음의 원인들을 가질 수도 있을 것이다;
-기계의 가열의 결과로 인한 센서들(1), (2)의 이동,
- 기계설치에서 또는 재료성질들에서의 변동,
분산에서의 변동은 다음의 원인들을 가질 수 있다;
- 증가하는 오염도,
- 용접기에서의 어떤 부품들이 약간 움직이게(shaky) 되었음.
경보치에 도달되자마자(제5도(d)에서는 플러스 기호들에 의하여 표현된 측정치가 경계에 접촉하고 있는 사실에 의하여 도형적으로 표현됨), 사용자는 생산의 품질을 체크하지 않으면 안된다. 품질이 아직도 양호하다면 그는 기능키 학습(learning)을 눌러서 또다시 제5도(a)에 보여진 도시에 도달할 수가 있다. 이경우에 편차들이 용접 품질을 손상하지 않는 영향들(예를 들면 측정장치의 온도표류)에 의하여 야기되어 왔다. 이 경보치는 예를 들면 허용된 불량판정 할당량의 값의 10배와 동등하도록 그렇게 한정되어질 수 있다.
연속적인 품질 체크에 의하여 형성된 데이터는 교정작동과 함께 자동적으로 관여하는 것을 가능하게 만들며, 예를 들면 평균치들이 제5도(a)에서 보인 출발위치에 돌아오는 그러한 방법으로 용접 전류가 조절기(40)에 의하여 재조절되어진다.

Claims (14)

  1. 제1용접 매개변수 윤곽을 결정하기 위한 장치와, 제1용접 매개변수 윤곽을 기억하기 위한 기억장치와, 그리고 일치 정도를 결정하기 위하여 제1용접 매개변수 윤곽을 뒤에 측정한 제2용접 매개변수 윤곽과 비교하기 위한 비교기를 구비하는, 캔들을 생산하기 위한 캔몸체 상의 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치에 있어서, 제1용접 매개변수 윤곽으로서 상기 기억장치(24)에 저장되는 평균 용접 매개변수 윤곽(Fm)을 결정하는 것에 의한 그리고 제1용접 매개변수 윤곽에 대하여 측정된 용접 매개변수치들의 평균치 및 정상 분포된 것으로 추정된 이들 용접 매개변수치들의 표준편차와 감도인자의 곱으로부터 평균 용접 매개변수 윤곽(Fm)을 둘러싸고 있는 불량판정 한계치 밴드(Fg±)를 결정하는 것에 의한, 양호한 것으로 발견된 다수의 캔몸체들(10)의 측정된 용접 매개변수치들의 통계적 평가를 위한 평가장치(22)를 구비하는 것과, 그리고 상기 비교기(26)는 연속적으로 제조된 캔 몸체들(10)에 대하여 측정된 제2용접 매개변수 윤곽이 불량판정 한계치 밴드(Fg±) 내에 놓여 있는지의 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평가장치(22)는 양호한 것으로 발견된 다수의 캔몸체들(10)을 수단으로 하여 이 캔몸체(1)의 길이에 걸친 용접봉합부의 용접점들에 대하여 평균 용접 매개변수 윤곽((Fm)을 결정하는 제1계산장치(22.1)와, 그리고 각각의 용접점에 대하여 불량판정 한계치 밴드(Fg±)를 결정하는 제2계산장치(22.2)와를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 각각의 용접 전류의 반파가 용접점을 형성하는 교류 시임용접장치용 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 양호한 것으로 발견된 캔몸체들 20 내지 100개를 수단으로 하여 평균 용접 매개변수 윤곽(Fm)을 결정하는 제 1 계산장치(22.1)를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  4. 제2항에 있어서, 용접봉합부의 구역들(A,B,C)에 걸친 용접점들이 결합되어 통계적 평가를 수행하는 제 1 계산장치를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각 구역(A,B,C)이 10 내지 20개의 용접점들을 포함하는 제 1 계산장치를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 감도인자를 위한 입력장치(22.3)가 제 2 계산장치(22.2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 입력장치(22.3)는 번지지정될 수 있는 감도인자들을 포함하는 검색표를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  8. 제2항 내지 제5항 중에 어느 하나의 항 또는 제7항에 있어서, 다음의 관계들 즉 Fgi+ = Fmi+ z1σi
    Fgi- = Fmi+ z2σi
    여기서 i = 1,2,3,...n 그리고 Fgi= 용접봉합부의 i번째 용접점에서의 불량판정 한계치.
    Fmi= 용접봉합부의 i번째 용접점에서의 용접 매개변수의 평균치.
    z1= 감도인자 또는 하부 불량판정 한계치에 대한 감도의 역수량.
    z2= 감도인자 또는 상부 불량판정 한계치에 대한 감도의 역수량.
    σi= 용접봉합부의 i번째 용접점의 표준편차.
    로부터 불량판정 한계치 밴드(Fgi±)를 계산하는 제 2 계산장치(22.2)를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  9. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항 또는 제7항에 있어서, 감도인자가 3과 5 사이에 있으며, 바람직하게는 4.54인 제 2 계산장치를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  10. 제10항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항 또는 제7항에 있어서, 상기 비교기(26)는 비교한 결과에 의존하는 출력신호를 신호처리장치(30 - 40)에 공급하는 것을 특징으로 하는 전기용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 신호처리장치(30 - 40)는 측정된 제 2 용접 매개변수 윤곽이 불량판정 한계치 밴드(Fgi±)의 외측에 놓여 있다면 작동되는 캔몸체 배출기(38)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 신호처리장치(30 - 40)는 측정된 용접 매개변수를 교정작용과 함께 재조절하기 위한 조절기(40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  13. 제11항 또는 제12항 중의 어느하나의 항에 있어서, z1≠ z2가 적용되며 그결과로 평균 용접 매개변수 윤곽을 비대칭적으로 둘러싸는 불량판정 한계치 밴드(Fg±)를 계산하는 제 2 계산장치를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
  14. 제11항 또는 제12항 중의 어느 하나의 항에 있어서, z1= z2= z가 적용되며 그 결과로 평균 용접 매개변수 윤곽(Fm)을 대칭적으로 둘러싸는 불량판정 한계치 밴드Fg±를 계산하는 제 2 계산장치를 특징으로 하는 전기 용접부들의 품질을 감시하기 위한 장치.
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