KR100206396B1 - 스폿 용접에 의한 아연도금 스틸 시트의 자동 조립 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본딩될 아연도금된 스틸 스트를 한쌍의 전극을 갖는 스폿 용접기에 의해 연속적으로 스폿 용접하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다. 아연도금된 스틸 시트는 시트사이의 간극을 보장하는 스페이서를 포함하는 저항 증가 재료를 클램프한다. 아연도금된 스틸 시트의 본딩면은 갭의 일부가 본딩면 사이의 스페이서 주위에 유지되도록 아연도금된 스틸 시트를 가압할 때 서로 부분적으로 접촉한다. 유지된 간극은 용접 전류가 전극사이에 흐를때 증발되거나 용융된 아연이 아연도금된 스틸 시트의 용접부를 통하여 외부로 탈출할 수 있는 크기를 갖는다. 상기 방법은 연속적인 스폿용접이 전극의 쌍에 의해 발휘될 때 각각의 스폿을 위해 내부 전극 저항을 기록하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 내부 전극 저항의 기록에 따라 충분한 너깃이 전극에 의해 형성되지 않을 때 까지 스폿 용접의 지속성과 스폿의 수에 의해 한정된 전극 수명을 추정한다. 상기 방법은 전극 수명이 설정된 전극 수명에 도달될 때 연속적인 스폿 용접을 가능하게 하는 용접 조건을 자동으로 변화시킨다.

Description

스폿 용접에 의한 아연도금 강판의 자동조립시스템

제1도는 작업부재를 사용하여 전극 압력과 내부 전극 저항값 사이의 관계와 용접압력과 패널간 접촉면적 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제2도는 접착제에서의 알루미늄 분말량과 너깃 직경 사이의 관계를 도시 그래프.

제3도는 설정된 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제4도는 로딩의 반복횟수와 인장 전단부하(tensile shear load)사이의 관계를 도시하는 그래프.

제5도는 2개의 아연도금된 강판이 중첩되고 스트립형 시험편이 정지형 용접기에 의해 용접되는 경우 전류값과 내부 전극 저항값 사이 그리고 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제6도는 작업부재가 용접건과 변압기(이후, 단순히 로봇이라고 칭함)를 갖는 로봇에 의해 용접되는, 제5도에 도시된 것과 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제7도는 아연도금된 강판과 통상의 나연 강판이 중첩되고 스트립형 시험편이 정지형 용접기에 의해 용접되는 경우에 전류값과 내부 전극 저항값 사이의 관계와 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제8도는 용접부재가 로봇에 의해 용접되는, 제7도와 유사한 관계를 도시한 그래프.

제9도는 아연도금된 강판이 중첩되고 스트립형 시험편이 정지형 용접기에 의해 용접되는 경우에 전류값과 내부 전극 저항값 사이의 관계와 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제10도는 작업부재가 로봇에 의해 용접되는, 제9도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제11도는 아연도금된 강판과 고장력 나연 강판과 아연도금된 강판이 중첩되고 스트립형 시험편이 정지형 용접기에 의해 용접되는 경우에 전류값과 내부 전극 저항값 사이의 관계와 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제12도는 용접부재가 로봇에 의해 용접되는 제11도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제13도는 아연도금된 강판과 고장력 나연 강판과 통상의 나연 강판과 통상의 4개의 강판이 중첩되고 스트립형 시험편이 정지형 용접기에 의해 용접되는 경우에 전류값과 내부 전극 저항값 사이의 관계와 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제14도는 작업부재가 로봇에 의해 용접되는 제13도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제15도는 3개의 성형된 아연도금된 강판(작업부재들)이 중첩되고 용접전류가 12kA이고 통전시간이 3사이클일 경우에 동일한 전극에 의한 일련의 타점 또는 스폿중 내부 전극 저항값의 변화와 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제16도는 용접전류가 12kA이고 통전시간이 4사이클일 때 제15도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제17도는 용접전류가 14kA이고 통전시간이 3사이클일 때 제15도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제18도는 3개의 성형된 아연도금된 강판(작업주재)가 중첩되고 용접전류가 12kA이고 통전시간이 3사이클 일 때, 동일 전극에 의한 일련의 타점이나 스폿중 내부 전극 저항값의 변화와 너깃 직경 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제19도는 용접전류가 12kA이고 통전시간이 4사이클일 때 제18도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제20도는 용접전류가 14kA이고 통전시간이 3사이클 일 때 제18도와 유사한 관계를 도시하는 그래프.

제21도는 본 발명의 제1실시예의 파이롯 라인을 도시하는 개략적인 구성도.

제22도는 제1실시예의 파이롯 라인에서의 주흐름 챠트.

제23도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 불규칙한 통전 루틴의 플로우챠트.

제24도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 계산 루틴의 플로우챠트.

제25도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 통전 연장루틴의 플로우챠트.

제26도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 단조 감소패턴의 플로우챠트.

제27도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 단조 감소패턴의 플로우챠트.

제28도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 단조 감소패턴의 플로우챠트.

제29도는 제1실시예의 파이롯 라인에서 단조 감소패턴의 플로우챠트.

제30도는 제1실시예에 의해 얻어진 타점의 횟수와 내부 전극 저항값의 감소량 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제31도는 제1실시예에 의해 얻어진 타점의 횟수와 내부 전극 저항값의 감소량 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제32도는 제1실시예에 의해 얻어진 타점의 횟수와 내부 전극 저항값의 감소량 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제33도는 제1실시예에 의해 얻어진 너깃 직경과 타점의 횟수 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제34도는 제1실시예에 의해 얻어진 차체의 휨의 강성도(flexural rigidity value)와 종래 기술에 의해 얻어진 차체의 강성도를 도시하는 그래프.

제35a도는 본 발명의 제2실시예의 파이롯 라인의 부분을 도시하는 사시도.

제35b도는 제35a도의 파이롯 라인의 기본부분을 도시하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10a : 접시 패널 10b : 고깔 내부 패널

10c : 고깔 외부 패널 12 : 코팅로봇

13 : 용접로봇 19 : 용접 전류 제어 유닛

21, 22 : 노즐 24 : 건

28 : 모니터

[발명의 배경]

본 발명은 차량과 가정용 전기기구에서 스폿용접에 의한 아연도금된 강판의 자동조립시스템에 관한 것으로서, 상기 스폿용접은 부재들을 구성체로서 조립하기 위해 아연도금된 층을 통하여 적어도 2개의 성형된 강판을 포함하는 부재의 접합면 사이에서 실행된다.

[배경정보]

차량과 가정용 전기기구에 아연도금된 강판의 사용이 증가되고 있다. 그러나, 용접기의 용접전극의 악화가 새로운 문제로 대두되고 있다. 아연도금된 강판의 스폿용접은 피복되지 않은 강판의 스폿용접에 비해 높은 용접전류값과 긴 용접시간(통전시간)을 요구하기 때문에 이에 따라 용접전극의 악화 즉, 용접전극의 악화 또는 아연합금의 형성이 촉진된다. 만일 용접전극이 악화된다면 용접이 불안정하며 너깃이 형성되지 않는다. 따라서, 용접전극은 자주 교체되어야 하며, 생산라인의 작업효율이 감소된다.

접합면사이의 작은 전기 저항값이 용접전극 악화의 주요인으로 여겨지고 있다. 이러한 점에서, 본 발명자들은 최근에 접합될 아연도금된 강판의 접합면 사이에 저항 증가 재료를 삽입할 것을 제안하였다. 따라서, 스폿용접의 실시에 따라 접합면 사이의 전기저항은 증가된다(일본국 특허공개공보 64-62284, 64-62286, 특허공보 5-85269, 미국특허 4,922,075호 및 5,075,531호 참조). 이러한 시도에 의해 얻어진 결과는 개선된 용접성능을 제공하였다. 즉, 이러한 용접방법은 전력의 비용과 폭발의 기회 및 용접변형율을 감소시키며, 마킹이 작고, 접합시 에너지의 저소모로 인해 버르(burr)의 발생이 적다는 장점을 갖는다. 또한 이러한 방법에 의해, 용접전극의 용융이 상당히 감소되며 그에 따라 스폿용접기의 소형화가 가능해 진다.

한편, 아연도금된 강판의 스폿용접에 대한 문제점은 품질관리가 어렵다는 것이다. 현재, 용접전류와 전압 또는 전극 사이의 저항을 관찰하기 위한 장치가 품질관리에 이용되고 있다. 또한, 용접부에 비파괴적 방법도 제안되고 있다. 그리고 정(chisel)을 이용한 필 테스트(peel test)도 널리 실행되고 있다.

다른 한편, 접합과 용접을 이용하는 용접-접합(weld-bonding)은 최근 차량의 조립을 위해 관심이 집중되고 있으며, 그 적용범위도 점차 확장되고 있다. 종래의 스폿용접이 포인트 용접인 반면에 용접-접합은 표면접합이다. 이러한 이유 때문에, 용접-접합은 접합강도와 강성을 강화시키며 차체의 중량 감소에 효과적이다. 또한, 용접-접합방법은 탁월한 진동-충격특성을 제공하며 소음이 감소되고 밀봉성이 보장된다는 장점을 갖는다.

그러나, 저항증가 재료가 접합면 사이에 배치되는 스폿용접 방법에 있어서는 용접의 스폿이나 타점의 수가 상대적으로 적은 경우와 실험적인 주입과는 별도로 차량의 경우처럼 다양한 종류의 아연도금된 강판이 사용되고 복잡한 형태의 부품이 짧은 시간동안 복수회 용접될 때 이러한 방법은 불충분하며 비생산적이다.

특히, 상술의 용접방법에서는 저항증가 재료가 각각의 접합면상에서 고정된 위치에 정확하게 배치될 필요가 있으며, 또한 저항증가 재료의 바로옆에 강판은 전극을 가로질러 전류를 전도할 필요가 있다. 그러나 이러한 경우에, 저항증가 재료의 위치는 외부로부터 확인될 수 없다. 또한 이러한 용접방법에서 저항증가 재료의 존재로 인하여 접합면 사이에 양호한 접촉상태를 유지하는 것이 어렵다. 특히, 용접전극이 악화되었을 때, 전극의 전류는 비안정적인 경향을 갖는다. 이러한 단점들로 인하여 생산성의 감소를 초래할 수 있으며 용접성능의 양호한 개선에도 불구하고 대량생산시스템에 이러한 용접방법을 적용하는 것이 어렵다.

품질관리에 대해, 스폿용접은 차체의 조립에 널리 사용되고 있으며, 차체의 품질은 스폿용접의 양호 또는 불량의 여부에 따라 결정된다고들 한다. 예를 들어 차체는 600 내지 800개의 부품으로 구성되어 있으며 그 대부분은 스폿용접에 의해 조립된다. 용접타점의 수와 스폿은 차량당 3000 내지 5000회에 도달한다. 다양한 이유로 인하여 용접결함의 발생은 제조공정에서 피할 수 없게 된다. 형태, 마킹, 스패터(spatter), 크랙, 피트, 너깃 등등은 아연도금된 강판의 용접부의 품질의 판단에 이용되며, 실제로 적절한 너깃 직경의 확보가 가장 중요한 것으로 고려된다. 만일 너깃 직경이 불충분하면 전극이나 케이블의 악화와, 용접전력공급전압의 요동에 기인한 전류값의 감소와, 접합면 사이의 어긋남을 초래한다. 전력공급전압의 요동은 복수개의 스폿용접기의 동시 사용과, 다른 설비의 사용과, 낮과 밤 사이의 전력공급의 편차에 기인한다. 또한, 아연도금된 강판에서 스폿용접에 적합한 전류값의 범위는 좁으며, 만일 전류값에 약간의 변화가 있으면 너깃이 얻어지지 않는다. 따라서, 아연도금된 강판의 스폿용접에서 품질관리가 중요하게 된다.

상술한 종래의 관찰장치에 있어서, 나연 강판의 경우와는 달리 아연도금된 강판에 대해서는 신뢰성이 부족하며 따라서, 용접라인이 이러한 문제점에 의해 중단되는 경우가 많다. 이러한 이유때문에 종래의 관찰장치는 생산라인이 무인으로 지속적으로 작동되는 시간의 길이에 대해서는 불충분하다. 또한, 정(chisel)을 이용하는 상술의 필 테스트 방법(peel test method)에서 샘플링 테스트가 실시되며, 만일 결함이 발견되면 모든 이전의 제품을 체크하여 스폿용접을 다시 실시한다. 따라서, 테스트 비용과 불량품의 폐기비용이 과다하게 된다.

이러한 환경하에서 품질은 공정내에서 보완되어야 하며, 용접될 동안 모든 용접부를 체크하는 모니터의 개발이 요구되고 있다. 또한 종래의 용접접합방법의 경우라 할지라도 상술한 전극의 악화에 기인한 문제점은 그대로 남아 있다.

따라서 본 발명의 목적은 저항증가 재료를 이용하여 대량생산시스템에서 아연도금된 강판의 스폿용접을 개량하고 탁월한 용접성능과 높은 생산성을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대량생산시스템에서 용접부의 품질관리의 문제점을 해결하고 용접품질에 관련된 문제점을 해결하는 것이다. 처리에서 품질검사는 용접되는 동시에 모든 용접부를 체크하므로써 실행되며, 용접품질에 연관된 문제점은 미리 관찰된다.

본 발명의 또 다른 목적은 대량생산시스템하에서 용접부에 밀봉성과 접착성을 가하고 밀봉성과 강성의 강화가 비용의 상승없이 상술의 목적들을 이루면서 높아지도록 용접부를 형성하는 것이다.

이러한 연구에 있어서, 본 시스템에 적합한 저항증가 재료의 개발이 가장 먼저 시도되었다. 접합면 사이에 저항증가 재료가 배치되는 스폿용접은 탁월한 용접성능을 갖지만 특히 대량생산시스템에는 실제로 적용할 수 없다. 주요한 이유로는 저항증가 재료가 접합면 사이에 효과적으로 배치되기 어려운 것으로 여겨지기 때문이다. 따라서, 현재의 연구에 있어서는 접합면 사이에 삽입되는 것이 용이한 저항 증가 재료의 개발이 고려되고 있다. 구체적으로 예를 들면 스페이서나 알루미늄분말이 접착제 재료와 연합되며, 혼합물의 필요한 양이 적절하게 공급되며 자동코팅기에 의해 접합면상에 고정된 층에 배치된다. 또한 양측이 접착제로 피복된 천공된 테이프도 이용될 수 있다.

본 발명의 시스템에 사용된 저항증가 재료는 본 발명의 목적 즉, 처리중의 품질보완과 일련의 자동작동을 달성하기 위하여 탁월한 용접성능과 장시간의 안정스러운 타점과 커다란 저항증가 효과를 갖는다. 커다란 저항증가 효과는 너깃의 형성에 기인한 내부 전극 저항값의 감소량이 증가되게 하며 이에 따라 너깃의 성공 여부가 정확하게 결정되는 것을 인식할 수 있다.

또한 본 발명의 시스템에 사용된 저항증가 재료는 상술의 목적 즉, 용접부에 접착효과를 유도하기 위하여 저항증가 재료를 도입하므로써 접착력과 밀봉성의 감소가 발생되지 않는 것이다. 상술한 목적들을 달성하기에 적합한 접착제가 선택되어야만 한다.

여러 점들을 고려할 때 본 발명가들은 본 발명의 시스템에 사용하기 적합한 저항증가 재료를 찾는 연구에 착수하였다.

본 발명의 제어시스템이 하기에 기술된 것이다. 상기 제어시스템은 검출단계, 계산단계, 너깃의 성공여부를 판단하는 단계, 제2기록단계, 추정단계, 제어단계를 포함한다. 상기 제어시스템은 대량생산시스템에서 일련의 타점 중 발생되는 용접전극 사이의 전기특성의 변화를 목적으로 한다. 전기특성의 변화는 예를 들어 전기저항값 즉, 내부 전극 저항값의 변화를 포함한다.

특히, 용접전류의 통전시간에서 용접전극 사이의 전기특성은 검출단계에서 검출된다. 계산단계에서, 내부 전극 저항값은 검출된 전기특성으로부터 계산되며, 저항값 변화특성은 내부 전극 저항값으로부터 계산되며, 이러한 계산의 결과로부터 처리중의 품질보완이 제1 및 제2 추정단계에서 보장된다. 또한 제2기록단계에서, 전기특성의 변화와 내부 전극 저항값과 저항값 변화중 적어도 하나는 일련의 타점중 상세하게 기록된다. 추정단계에서, 기록된 데이타는 분석되며 이러한 결과로부터 용접전극이 약화될 때 너깃이 형성되지 않음을 예견할 수 있다. 그리고 용접조건은 제어단계에서 변화된다. 제어단계에서 용접조건의 변화를 위해서는 예를 들어 용접전극의 연마와, 용접압력의 증가와 통전시간의 연장 및/또는 설정된 전류값의 증가를 포함하는 여러 가능성을 들 수 있다. 이러한 제어들을 자동으로 실행하므로써 높은 생산성이 유지되며 양호한 너깃이 보장된다.

상술한 내부 전극 저항값은 접합될 베이스 부재와 용접전극 사이의 접촉저항과, 베이스부재의 접합면 사이의 내부 시트 저항과 베이스부재의 고유저항으로 구성된다. 내부 전극 저항값은 용접중 생산라인에서 측정될 수 있다. 그러나, 아연도금된 강판의 경우에는 상기 값은 너깃의 형성에 대한 정보를 제공하지 않는다는 이론이 있다. 즉, 내부시트 저항은 너깃이 형성될 때 사라지지만, 통전시간은 정상의 용접방법의 경우에는 길어진다. 예를 들어, 0.8㎜의 두께를 갖는 2개의 아연도금된 강판이 서로 접합되는 경우, 약 10사이클의 통전시간이 요구된다. 이러한 이유때문에, 베이스부재의 온도는 용접중 상승하게 되며 이에 따라 베이스부재의 고유저항이 증가된다. 내부시트 저항과 고유저항이 합쳐지는 내부 전극 저항값의 변화는 언제나 너깃의 성공이나 실패를 표시하는 것은 아니다.

한편, 각각의 접합면에 저항증가 재료가 적용되는 본 발명의 시스템에서 내부 시트 저항값 자체는 높으며, 통전시간은 짧다(약 3사이클). 따라서 본 발명의 시스템에서는 너깃의 형성에 따른 내부 시트 저항값의 소멸을 보다 효과적으로 검출할 가능성이 있다. 만일 이러한 검출이 실현될 수 있다면, 내부시트 저항값의 변화는 상세하게 검사될 수 있다. 따라서 너깃의 형성이나 실패뿐만 아니라 연속 타점중 용접전극의 악화에 따른 너깃의 비형성을 예견할 수 있으며, 요구사항에 부합하는 순응적인 제어의 개발이 가능하게 된다.

또한, 아연도금된 강판의 내부 전극 저항값의 변화에 영향을 끼치는 많은 요소가 있다. 아연도금된 강판에서 만일 용접전류가 전도된다면 용접전극과 아연도금된 강판사이나 또는 아연도금된 강판의 접합면 사이의 아연은 그 융점이 낮기 때문에 처음에 용융될 것이다. 접합면에 대해서, 용융된 아연은 증발되고 연장되며 너깃이 형성되는 영역의 외부로 방출된다. 그리고 접합면의 온도가 다른 부분의 온도보다 높게 되며 강판의 일부가 용융 및 혼합되어 너깃이 형성된다. 너깃이 형성될 때, 내부시트 저항값은 사라질 것이다.

용접전극과 아연도금된 강판사이에는 아연의 일부가 용융되어 구리 또는 구리합금을 포함하는 용접전극의 재료와 합금되며, 따라서 전극은 점진적으로 악화된다. 한편 아연도금된 강판의 온도는 그 고유의 저항때문에 통전시간중 계속 증가하게 된다.

이러한 현상은 용접조건에 따라 진행율이 상이하며, 따라서 내부 전극 저항값도 복잡한 방식으로 변화된다. 하기에 기술되는 것은 용접전류가 흐르는 동안 내부 전극 저항값의 변화특성에 관련된 것으로 여겨지는 구체적인 주요소들이다.

1. 용접전극의 악화

만일 용접전극이 악화된다면, 용접전극과 아연도금된 강판 사이의 접촉부에서 문제가 발생되며, 용접전극과 베이스부재 사이의 저항값이 변화될 것이다. 그결과, 열발생 상태가 변화되므로써 아연의 용융 및 증발상태도 변화될 것이다. 만일 아연이 용융된다면. 저항값이 상당히 감소될 것이다. 이러한 현상은 상호간에 영향을 미치며, 내부 전극 저항값은 복잡한 방식으로 변화된다. 한편, 접합면들 사이에서 용접전류의 밀도는 용접전극의 악화로 인하여 감소되며, 접합면에서의 온도상승이 지연된다.

2. 상호 접합될 아연도금된 강판의 상태

가압된 부재(생산라인에 제공되는 부재)의 작업부재에 대하여, 접합면 사이에서 끼워맞춤의 문제가 발생된다. 만일 끼워맞춤이 불충분하면, 접촉면이 적어질 것이다. 이러한 상태에서, 내부시트 저항값은 크며, 불충분한 접합은 용접전류의 불통전 및 불규칙 통전을 초래하게 된다. 또한, 용접전류가 국부적으로 흐르기 때문에, 너깃의 직경이 불충분하며 폭발하려는 경향이 있게 된다.

3. 코팅층이나 베이스부재의 두께 및 재료

만일 베이스부재나 코팅층이 두껍다면, 온도상승이 지연되며 내부 전극 저항값은 베이스부재나 코팅층의 두께에 따라 변화될 것이다.

4. 중첩된 강판의 수

3개 이상의 아연도금된 강판이 중첩되어 용접되는 경우에, 너깃이 형성되는 시간은 2개 이상의 접합면에서 상이하며, 내부 전극 저항값도 변화된다.

5. 용접 전류

용접전류의 설정값이 작은 경우와 설정값이 큰 경우 사이에서 통전중의 내부 전극 저항값은 상이하다.

상술한 바와 같이, 아연도금된 강판의 내부 전극 저항값에 변화를 초래하는 요소는 많이 있다. 따라서, 광범위하게 다양한 부재를 포함하는 산업제품을 제조할 때 특히, 대량생산시스템에 의해 제품을 제조할 때, 내부 전극 저항값의 변화와 너깃 직경은 각각의 경우에 대해 보다 정확하게 상호연관되어야 한다.

[발명의 요약]

본 발명의 특징에 따르면, 한쌍의 용접전극을 갖는 스폿용접기에 의해 접합면상의 아연도금된 층을 통하여 아연도금된 강판으로 제조된 2개 이상의 초기부재를 초기부재의 스폿용접면 근처의 구성부재내에 조립하기 위한 스폿용접시스템이 제공된다.

상기 시스템은 저항증가 재료를 초기부재의 하나의 접합면상에서 설정된 위치에 위치시키는 단계와, 초기부재들 사이에 저항증가 재료를 클램핑할 동안 하나의 초기부재상에 다른 초기부재를 중첩시키는 단계와, 스폿 용접기의 1쌍의 용접 전극을 관통하는 중심축을 그 접합면 사이에 있는 저항증가 재료의 거의 중앙에 위치시키고, 각 용접 전극에 의해 저항증가 재료 및 초기부재들을 소정의 전극 압력으로 가압하는 단계와, 설정시간동안 용접전극 사이에 설정값을 갖는 용접전류를 흐르게 하는 단계와, 설정된 시간에 용접전극에 대한 전기특성을 검출하는 단계와, 검출된 전기특성에 기초한 내부 전극 저항을 계산하고 내부 전극 저항에 기초한 저항변화 특성을 계산하는 단계와, 설정된 기준에 따라 저항변화 특성을 비교하므로써 접합면 사이에서의 너깃 형성의 성공 또는 실패를 결정하는 단계와, 상기 결정단계에서 실패라고 결정되면 용접조건을 자동적으로 변경하여 너깃의 형성을 보완하는 1차 보완 단계와, 1차 보완 단계후에 부가적으로 계산된 저항변화특성을 다른 설정기준과 비교하여 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하는 2차 결정단계와, 2차 결정단계에서 너깃 형성의 실패의 결정을 기록하는 단계와, 동일한 용접전극을 이용한 연속적인 스폿용접중 전기특성과 내부 전극 저항과 저항변화의 특성중 1개 이상을 연속적으로 기록하는 단계와, 연속적인 기록단게에서의 기록에 따라 성공적인 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿의 수 또는 스폿용접기간을 추정하는 단계와, 추정된 수와 기간이 설정기준에 도달되었을 때, 자동적으로 연속 용접조건을 변경하는 제어 단계와, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 또는 일련의 단계에서 발생되는 불의 사고에 기인하여 소정의 너깃이 형성되지 않은 것으로 결정될 때, 부가적인 백업 시스템을 작동시키므로써 너깃을 형성하는 2차 보완 단계와, 주컴퓨터에 의해 전체적으로 제어되는 생산라인을 구성하는 단계들 사이에 초기부재를 이송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 저항증가 재료를 초기부재의 하나의 접합면 상에서 설정된 위치에 위치시키는 단계와, 초기부재들 사이에 저항증가 재료를 클램핑할 동안 하나의 초기부재상에 다른 초기부재를 중첩시키는 단계와, 스폿 용접기의 1쌍의 용접 전극을 관통하는 중심축을 그 접합면 사이에 있는 저항증가 재료의 거의 중앙에 위치시키고, 각 용접 전극에 의해 저항증가 재료 및 초기 부재들을 소정의 전극 압력으로 가압하는 단계와, 설정시간동안 용접전극 사이에 설정값을 갖는 용접전류를 흐르게 하는 단계와, 설정된 시간에 용접전극에 대한 전기특성을 검출하는 단계와, 검출된 전기특성에 기초한 내부 전극 저항을 계산하고 내부 전극 저항에 기초한 저항변화 특성을 계산하는 단계와, 설정된 기준에 따라 저항변화 특성을 비교하므로써 접합면 사이에서의 너깃형성의 성공 또는 실패를 결정하는 단계와, 상기 결정단계에서 실패라고 결정되면 용접조건을 자동적으로 변경하여 너깃의 형성을 보완하는 1차 보완 단계와, 1차 보완 단계후에 부가적으로 계산된 저항변화특성을 다른 설정기준과 비교하여 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하는 2차 결정단계와, 2차 결정단계에서 너깃 형성의 실패의 결정을 기록하는 단계를 포함하는 스폿용접시스템이 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 저항증가 재료를 초기부재의 하나의 접합면상에서 설정된 위치에 위치시키는 단계와, 초기부재들 사이에 저항증가 재료를 클램핑할 동안 하나의 초기부재상에 다른 초기부재를 중첩시키는 단계와, 스폿 용접기의 1쌍의 용접 전극을 관통하는 중심축을 그 접합면 사이에 있는 저항증가 재료의 거의 중앙에 위치시키고, 각 용접 전극에 의해 저항증가 재료 및 초기 부재들을 소정의 전극 압력으로 가압하는 단계와, 설정시간동안 용접전극 사이에 설정값을 갖는 용접전류를 흐르게 하는 단계와, 설정된 시간에 용접전극에 대한 전기특성을 검출하는 단계와, 검출된 전기특성에 기초한 내부 전극 저항을 계산하고 내부 전극 저항에 기초한 저항변화 특성을 계산하는 단계와, 설정된 기준에 따라 저항변화 특성을 비교하므로써 접합면 사이에서의 너깃 형성의 성공 또는 실패를 결정하는 단계와, 상기 결정단계에서 실패라고 결정되면 용접조건을 자동적으로 변경하여 너깃의 형성을 보완하는 1차 보완 단계와, 1차 보완 단계후에 부가적으로 계산된 저항변화특성을 다른 설정기준과 비교하여 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하는 2차 결정 단계와, 2차 결정단계에서 너깃 형성의 실패의 결정을 기록하는 단계와, 동일한 용접전극을 이용한 연속적인 스폿용접중 전기특성과 내부 전극 저항과 저항변화의 특성중의 1개 이상을 연속적으로 기록하는 단계와, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 성공적인 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접 기간 또는 스폿의 수를 추정하는 단계와, 추정된 수와 기간이 설정기준에 도달되었을 때, 자동적으로 연속 용접조건을 변경하는 제어 단계를 포함하는 스폿용접시스템이 제공된다.

1차 보완 단계에서 용접조건의 변화는 통전시간의 연장을 포함하는 것이 바람직하다.

연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 또는 일련의 단계에서 발생되는 불의의 사고에 기인하여 성공적인 너깃이 형성되지 않은 것으로 결정되었을 때, 부가적인 백업 시스템을 작동시키므로써 실패를 2차적으로 보완하는 것이 바람직하다.

상기 추정단계는 연속 스폿용접시 저항값 변화의 특성을 설정된 기준과 비교하므로써 성공적인 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접의 기간과 스폿의 수를 추정하는 단계를 포함하며, 또한 상기 용접조건의 변화 단계를 용접전극의 자동 연마 단계에서 하는 것이 바람직하다.

상기 추정단계는 연속 스폿용접시 불규칙한 통전의 발생 빈도를 설정기준과 비교하므로써 충분한 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접 기간과 스폿의 수를 추정할 수 있다. 제어단계에서 용접 조건의 변화는 전극압력을 향상시키는 것이 될 수 있다.

제어단계에서 용접조건을 변화시키는 단계는 용접전류의 통전 시간을 연장시키는 것일 수도 있다.

제어단계에서 용접조건의 변화는 용접전류의 설정값을 증가시키는 것이다.

상기 저항증가 재료는 중첩단계에서는 접합될 강판의 접합면 사이에 간극을 보장하기 위해 스페이서를 이용할 수도 있다.

상기 저항증가 재료는 가압단계에서 접합면이 서로 접촉하도록 접합면 사이의 스페이서 주위에 간극의 일부를 유지할 수 있다. 상기 유지된 간극은 통전단계에서 용해되거나 증발된 아연이 아연도금된 강판의 용접부로부터 방출될 수 있는 크기를 갖는다.

상기 저항증가 재료는 가압단계에서 접합면이 서로 접촉하도록 접합면 사이의 스페이서 주위에 간극의 일부를 유지하며, 상기 유지된 간극은 통전단계에서 용해되거나 증발된 아연이 아연도금된 강판의 용접부로부터 방출될 수 있는 크기를 갖는다.

상기 저항 증가재료는 난도전성 입자와 접착제의 혼합물이다. 상기 난도전성 입자는 스페이서로 작용하며, 상기 접착재료는 가열되거나 에이징되었을 때 접착력이 증가되거나 발포된다.

상기 저항 증가 재료는 그 대향면상에 코팅된 접착제를 갖는 천공된 테이프이다.

신규한 본 발명의 특징들은 첨부된 청구범위에 상세히 기술되어 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 양호한 실시예의 설명을 참조하면 양호하게 이해될 것이다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

본 발명의 시스템의 연구에 있어서, 시스템에 사용하기 적합한 저항증가 재료가 먼저 개발되었다. 그리고, 본 발명의 시스템은 예컨대 차체를 위한 조립라인에 적용되었으며, 생산라인에 공급되어 조립될 패널로서 동일한 조합의 스트립형 시험편에 대해 정지형 용접기에 의해 실시되었다. 그리고 작업부재에 대한 용접테스트는 용접건과 변압기를 갖는 로봇에 의해 실행되며, 너깃의 성공이나 실패와 내부 전극 저항값의 변화 사이의 관계는 시험편의 다른 조합이 이용되는 각각의 경우에 대해 기술되었다.

[용접조건의 선택]

스폿용접에서 용접조건은 통전시간(용접시간), 용접전류값, 전극 압력을 포함한다. 통전시간은 저항증가 재료를 이용하여 용접방법을 최적으로 사용하도록 하기 위해 가능한 한 짧은 것이 바람직하다. 본 실험에서, 달리 표시되지 않은 한 3사이클(60Hz) 통전시간이 일반적이다.

3사이클 통전시간으로 충분한 너깃이 얻어지는 용접전류값은 부재의 각각의 조합을 위해 얻어지며, 따라서 얻어진 값은 기준값으로 이용된다. 이러한 시스템의 용접은 접합면 사이에 저항증가 재료가 배치되는 조건하에서 실행되며 그리고 전극 압력이 인가되고, 베이스부재의 부분적인 접촉이 보장된다. 그러나, 저항증가 재료의 존재에 기인하여 베이스부재의 충분한 접촉이 얻어지지 않을 가능성이 있으며 따라서 불규칙한 통전 및 불통전이 초래된다. 이것은 특히, 굴곡진 접합면에서 어려움을 야기한다.

만일 전극 압력이 증가되면 상술의 문제는 극복된다. 그러나, 만일 전극 압력이 높아지면, 내부 전극 저항값은 작아지며, 충분한 너깃을 형성하기 위하여 큰 전류가 요구된다. 이것은 용접전극의 약화를 가속화한다.

차체를 구성하는 패널중에서 예컨대 3개의 패널 즉, (1) 접시패널(아연도금된 강판), t : 0.65㎜, 코팅무게 : 45/45(양면에 대해 1㎡ 당 45g의 코팅무게, 이것은 하기의 경우에도 동일하다). (2) 고깔내측패널(아연도금된 강판, t : 0.55㎜, 코팅무게 : 45/45), (3) 고깔외측패널(아연도금된 강판, t : 0.6㎜, 코팅무게, 45/45)에 대해, 제1도는 작업부재를 이용하여 패널사이의 접촉면적과 전극 압력 사이의 관계와, 전극 압력과 내부 전극 저항값 사이의 관계를 도시하고 있다. 직경 16㎜와 반경 돔이 40㎜인 전극이 사용되었다. 사용된 저항증가 재료는 접착제에 100㎛의 평균입자직경을 갖는 알루미늄분말을 15중량%(이하 wt%로 약칭한다) 첨가하여 형성된 반죽물(paste)이며, 이러한 재료는 본 연구에 의해 개발되었다.

용접건과 변압기를 갖는 로봇은 스폿용접기로 이용된다. 1kA의 전류(교류)가 1사이클 통전되고, 내부 전극 저항값이 측정된다. 제1도에 도시된 바와 같이, 전극 압력이 낮게될 때, 접촉면적은 적어지며, 불규칙한 통전이 발생할 것이다.

이러한 조합의 경우에 일정한 레벨의 베이스부재사이의 접촉면적이 보장된다. 따라서 안정한 통전이 보완될 동안, 240kgf(2353N)의 전극 압력이 너무 크게 되지 않도록 이용된다.

여기에 사용된 불규칙한 통전은 제1사이클의 내부 전극 저항값이 비정상적으로 높은 경우이다. 불규칙 전류나 정상전류를 검출하기 위하여, 제1사이클의 내부 전극 저항값이 고정된 레벨을 초과하는 경우는 불규칙한 통전인 것으로 결정된다. 또한 불규칙한 통전을 검출하기 위하여, 통전 개시 직후에 측정된 전류값이 정상인 경우보다 낮은 기능을 갖게 되고, 그리하여 이 반응으로서 현저하게 높은 전류가 발생하는 용접전류제어장치가 일반적으로 사용된다. 이러한 종류의 제어장치가 사용될 때, 불규칙한 통전은 통전중 각 사이클의 측정된 전류의 최대값 또는 최소값에 의해 결정될 수 있다.

[저항증가 재료]

상기 연구에 의해 개발된 저항증가 재료는 100㎛의 평균입자직경을 갖는 알루미늄분말이 15중량%의 상업용 접착제에 첨가된 반죽물이다. 만일 접착제에 혼합된 알루미늄분말이 너무 작은 입자직경을 갖는다면, 용접성능의 강화효과가 적어지며, 반면에 너무 클 경우에는 불규칙한 통전 또는 불통전을 일으키기 쉽다. 또한 만일 첨가될 알루미늄분말의 양이 너무 적다면, 그 효과는 적은 반면, 너무 크다면 불통전 또는 스퍼터가 발생하는 경향이 있다. 또한 접착제 강도의 면에서, 접착력의 감소와 같은 역효과를 갖는 것을 인식할 수 있다.

제2도는 입자직경과 혼합된 알루미늄분말의 양이 입자직경이 달른 분말을 다양한 혼합비율로 상용의 상업용 접착제(glue)에 첨가하여 얻어진 저항증가 재료의 사용에 의해 용접성능에 어떻게 영향을 끼치는가를 도시하고 있다. 시험편은 중첩된 2개의 고온의 아연도금된 강판(t : 0.8㎜)이며, 저항증가 재료는 시험편의 접합면 사이에 코팅된다. 용접테스트는 9kA의 설정전류값과 2사이클의 통전시간 및 200kgf(1960N)의 전극 압력으로 수행되었다. 측정된 값은 3개의 시험편의 평균값이다.

알루미늄분말의 평균입자직경이 15㎛인 경우에, 너깃의 형성효과는 비교적 많은 알루미늄의 양이 사용되었을 때에도 거의 얻어질 수 없다. 한편, 알루미늄분말의 양이 72wt%에 도달되었을 때, 불규칙 통전이 발생된다. 또한 알루미늄분말의 평균입자직경이 30㎛일때, 약간의 효과가 관찰되었다. 평균입자직경이 50㎛에 도달하고 그 양이 많을 때 약 3㎜ 직경의 너것이 형성된다. 평균입자직경이 100㎛에 도달될 때, 18wt%의 소량으로 알루미늄분말에 약 3㎜직경의 너깃이 형성된다.

100㎛의 평균입자직경을 갖는 알루미늄분말에서 발견되는 용접성능의 상당한 향상은 통전의 초기상태의 내부 전극 저항값의 급격한 증가에 기인한다. 이러한 현상은 저항증가 재료를 이용하는 본 발명의 용접방법에는 본래 있는 것으로서, 짧은 통전 시간과 함께 본 발명의 시스템의 특징인 저항값 변화 특성에 기초한 용접부의 품질보완을 가능하게 한다.

평균입자직경이 30㎛인 경우에 알루미늄분말이 57wt%일 때, 50㎛인 경우에는 50wt%일 대, 100㎛인 경우에는 36중량%일 때 통전이 불규칙하게 된다. 따라서 본 발명의 시스템에서 저항증가 효과가 현저한 100㎛의 평균입자직경을 갖는 알루미늄분말이 사용된다.

제3도는 저항증가 재료에 충분한 접착성능을 제공할 목적으로 100㎛의 평균입자직경을 갖는 알루미늄분말이 다양한 혼합비로 상업용 구조성 접착제에 첨가되는 경우의 너깃 형성효과를 도시하고 있다. 시험편은 중첩된 2개의 아연도금된 강판(t : 1.6㎜)이며, 저항증가 재료는 시험편의 접합면 사이에 코팅된다. 용접테스트는 3사이클의 통전시간과 325kgf(3185N)의 전극 압력으로 실행되었다.

일부의 저항증가 재료가 용접성능의 향상에 대해 상당한 효과를 나타낼 동안, 10wt% 알루미늄분말에 첨가된 재료는 15wt%의 알루미늄분말을 갖는 재료와 20중량% 알루미늄분말을 갖는 재료에 비해 효과면에서 열세이다. 한편 15중량%의 알루미늄분말을 갖는 재료와 20wt%의 알루미늄분말을 갖는 재료 사이의 효과에 대한 차이는 거의 없다.

표 1은 제3도에 도시된 저항증가 재료를 이용하여 아연도금된 강(t : 0.8㎜, 코팅무게 : 60/60), 아연도금된 강판(t : 1.6㎜, 코팅무게 60/60), 나연 강판(t : 0.8㎜), 아연도금된 강판(t : 0.8㎜, 코팅무게 60/60)의 4개의 아연도금된 강판의 조합에 대해 얻어진 통전성의 결과를 도시하고 있다.

전극 압력을 변화시키므로써 새로운 전극과 사용된 전극에 대한 통전성(불규칙통전이 발생한 타점의 수/시험한 타점의 수)이 검사되었다. 즉, 표 1에서 4/5는 시험한 타점의 수가 5이고 이때 불규칙 통전이 발생한 타점의 수는 4인 것을 나타낸다.

용접조건은 12kA의 설정된 전류값과 3사이클의 통전시간이다. 사용된 전극은 아연도금된 강판(t : 0.8㎜×2)이 12kA의 설정된 전류값과 200kgf(1960N)의 전극 압력과 12사이클의 통전시간으로 150회 타격된 후의 전극이었다.

용접전극이 새로운 것일 때, 15wt%의 알루미늄이 첨가된 저항증가 재료(이하, 15wt% 저항증가 재료라 칭한다)와 20wt% 저항증가 재료는 통전성에 대해서는 문제점이 없었다. 한편, 사용된 전극은 전극 압력이 낮게될 때 20wt% 저항증가 재료에서 발생된 불규칙 통전에 사용되었다.

본 발명의 시스템에서 용접전극이 악화되었을지라도 불규칙 통전이 거의 발생되지 않는 15wt% 저항증가 재료는 일련의 타점이 동일전극에 의해 실행되기 때문에 양호한 것으로 여겨진다. 접착제에서의 알루미늄분말의 양에 대해 스퍼터, 접착력, 접합면에 대한 저항증가 재료의 공급이라는 요소르 고려한다면 그 양은 적을수록 좋다. 따라서, 실험에 사용된 저항증가 재료는 100㎛의 평균입자직경을 갖는 알루미늄분말이 구조성 접착제와 15중량%와 혼합되는 저항증가 재료를 포함한다.

제4도는 본 발명의 시스템과 종래기술에 의해 제조된 용접부에 대한 요동성 전단 피로 테스트(pulsating shear fatigue test)의 결과를 도시하고 있다. 본 테스트는 JIS Z3138에 기재되어 있다. 이러한 시스템에서 알루미늄분말은 너깃의 내부와 그 외주 주위에 날아 있다. 상기 테스트에서 잔존의 알루미늄분말이 피로 강도에 미치는 영향과 알루미늄분말과 접착제와의 혼합에 의해 야기된 접착강도에 미치는 영향도 관찰되었다.

종래기술에서는 저항증가 재료를 배치하지 않고 12사이클의 통전 시간동안 중첩된 부분의 중앙부에 정규의 단일스폿용접이 실시되었다. 한편, 본 발명의 시스템에서 저항증가 재료는 40㎜×25㎜의 면적으로 코팅되었으며, 마찬가지로 단일의 스폿용접이 3사이클동안 실시되었다. 종래기술과 본 발명의 시스템은 공통적으로 시험편은 200㎜×40㎜의 아연도금된 강판(t : 0.8㎜)이며 전극 압력은 200kgf(1960N)이고 설정 전류값은 11kA이다. 또한 본 발명의 시스템의 시험편은 용접후 180℃에서 30분간의 가열함으로써 경화 처리 되었다. 생산 라인에 있어서, 화이트 바디는 코팅시 건조 공정에서 30분 동안 180℃로 가열되며, 저항 증가 재료는 이러한 처리중 가열된다.

제4도에 도시된 바와 같이, 본 시스템에 따른 용접부는 종래 기술을 이용하여 얻어진 용접부에 비해 상당히 높은 피로 강도를 나타내었다. 이러한 차이점은 주로 저항 증가 재료의 효과에 의해 얻어진다. 이러한 사실로 부터 잔류 알루미늄분말에 의해 용접부의 강도가 감소되고 혼합된 알루미늄 분말에 의해 접착력이 감소된다 하더라도, 실제 사용에는 문제가 없는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구에 사용된 접착제는 실온에서 유동성을 보인다. 평균 입자 직경 100㎛의 알루미늄 분말이 15 중량%가 첨가된 접착제를 갖는 저항 증가 재료는 적절한 점도를 가지며, 자동 코팅기에 의해 접합면상에 용이하게 피복될 수 있다. 실온의 변화가 저항증가 재료의 점도에 영향을 미치고 이에 따라 코팅이 자동 코팅기에 의해 부드럽게 수행될 수 없을 때, 예컨대, 온도가 낮을 때, 작업은 저항 증가 재료가 가열되어 일정한 온도로 유지된다면 아무런 어려움없이 실시될 수 있다.

내부 전극 저항값의 변화와 너깃 형성과의 관계

제5도 및 제6도는 개발된 저항 증가 재료를 이용하여 2개의 중첩된 아연도금된 강판에 실행된 실험의 결과를 도시하고 있다. 2개의 아연도금된 강판은 패널측 외측부(아연도금된 강판, t : 0.7㎜, 코팅 무게 90/60)와 강화 로커패널(아연도금된 강판, t : 0.8㎜, 코팅 무게 60/60)이다.

실험은 200kgf(1960N)의 전극 압력과 3 사이클의 통전 시간으로 실시되었다. 상부 챠트는 설정된 전류값과 너깃 직경 사이의 관계를 도시한다. 3 사이클의 통전 중 각각의 사이클에 대해, 하부 챠트의 상부는 내부 전극 저항값의 변화를 도시하며, 아래 도면의 하부는 측정된 전류값의 변화를 도시한다.

제5도 및 제6도의 내부 전극 저항값은 각 사이클의 제2절반부의 내부 전극 전압과 내부 전극 전류의 각각의 평균으로 부터 얻어진 값이다. 이러한 연구에서, 상기 값은 각 사이클의 내부 전극 저항값으로 간주된다. 측정된 전류값은 측정된 각 사이클을 위한 RMS(root-mean square)값이다.

제5도는 스트립형 시험편을 이용하는 정지형 용접기에 의해 이루어지는 테스트의 결과를 도시하고 있다. 제6도는 로봇에 의해 시험편과 동일한 조합의 작업 부재에 대해 이루어진 테스트의 결과를 도시한다. 각각의 경우에 새로운 전극이 사용되었다.

제5도에 도시한 바와 같이, 만일 충분한 너깃이 형성된다면, 내부 전극 저항값은 상당히 감소될 것이다. 또한 제6도의 로봇에 의한 타점에 대해서는, 너깃의 형성이 시작된다. 측정 전류값은 높아질 것이다. 용접 전류의 분류는 이러한 주 요인으로 여겨진다. 그러나 이러한 경우라도, 내부 전극 저항값의 감소량과 너깃의 형성 사이에는 명확한 관계가 있다.

제7도와 제8도는 아연도금된 강판과 통상의 나연 강판의 조합이 사용된 결과를 도시한다. 아연도금된 강판은 패널측 외부측(아연도금된 강판, t : 0.7㎜, 코팅 무게 30/60)이며, 통상의 나연 강판은 레일 루프축 내측부(통상의 나연 강판, t : 0.65)이다. 전극 압력은 190kgf(1862N)이다. 정지형 용접기에 의해 스트립형 시험편에 대해 이루어진 테스트(제7도 참조)라 할지라도, 너깃의 형성과 비형성은 명확하게 구분된다. 그러나 이 경우에 너깃 형성의 성공 여부를 추정하기 위하여 감소량만으로 불충분하다. 즉, 설정된 전류값이 4kA보다 낮을 때, 감소량은 60μΩ 이다. 상기 감소량은 충분한 너깃이 형성되는 7kA의 감소량과 거의 동일하다. 낮게 설정된 전류값이 단지 아연의 용융에 기인한 경우에 내부 전극 저항값의 상당한 감소가 발생된다. 작업 부재가 제8도에 도시된 로봇에 의해 타격되는 경우라도, 유사한 결과를 얻을 수 있다.

제9도 및 제10도는 3개의 아연도금된 강판이 사용된 실험의 결과를 도시한다. 3개의 아연도금된 강판은 접시 패널(아연도금된 강판, t : 0.65㎜, 코팅 무게 45/45)과, 고깔 내측 패널(아연도금된 강판, t : 0.55㎜, 코팅 무게 45/45)과, 고깔 외측 패널(아연도금된 강판, t : 0.6㎜, 코팅 무게 45/45)이다.

전극 압력은 240kgf(2352N)이다. 이 경우에는 2개의 접합면이 있으며, 각각의 너깃 직경은 약간씩 상이하게 되는 경향을 갖는다. 그러나, 시험편이 제9도에 도시된 바와 같이 정지형 용접기에 의해 용접되는 경우와, 작업 부재가 제10도에 도시한 바와 같이 로봇에 의해 용접되는 경우에 있어서, 너깃 직경 사이의 편차는 작아지게 되며, 내부 전극 저항값의 변화는 충분한 너깃이 형성된다면 명확하게 구분될 수 있다.

제11도 및 제12도는 3개의 강판의 조합이 사용된 실험의 결과를 도시한다. 중간 강판은 비교적 두꺼운 고장력의 나연 강판이다. 2개의 아연도금된 강판은 패널측 외측부(아연도금된 강판, t : 0.7㎜, 코팅 무게 30/60)와 필라 중심 내측 하부(아연도금된 강판, t : 0.7mm, 코팅무게 30/60)이다. 고장력 나연 강판은 강화벨트 앵커 대 중심 필라(고장력 나연 강판, t : 1.6㎜)이다.

전극 압력은 245kgf(2401N)이다. 시험편이 제11도에 도시된 바와 같이 정지형 용접기에 의해 용접될 때, 내부 전극 저항값의 감소량에의해 야기된 너깃의 성공이나 실패를 판별하기 보다는 3 사이클 통전후 내부 전극 저항값을 언급하는 하나의 방법을 생각할 수 있다. 한편, 작업 부재가 제12도에 도시된 바와 같이 로봇에 의해 용접될 때, 너깃 직경 사이의 편차는 2개의 접합면에서 현저하지만, 감소량은 충분한 너깃이 형성되는 14kA보다 큰 전류 14kA보다 낮은 레벨에서도 명확히 구분할 수 있다.

제13도 및 제14도는 4개의 패널 시트의 조합에 대한 실험 결과를 도시한다. 패널 조합은 상부로 부터 패널측 외측부(아연도금된 강판, t : 0.7㎜, 코팅 무게 30/60)와, 강화 전방 바디 필라 상부 내측부(고장력 나연 강판 45kgf급, t : 1.2㎜)와, 필라 전방 바디 상부 내측부(통상의 나연 강판, t : 0.8㎜)와, 레일 루프측 내측부(통상의 나연 강판, t : 0.65㎜)를 포함한다.

전극 압력은 230kgf(2254N)이다. 정지형 용접기에 의해 용접된 시험편의 결과를 도시하는 제13도에서 시험편에 의해 발생된 불규칙한 통전은 * 로 표시된다. * 로 표시된 시험편에서, 내부 전극 저항값의 감소량만이 너깃의 성공 또는 실패를 추정하는 기준이 되는 것은 어렵다.

그러나, 3 사이클 통전후 내부 전극 저항값에 대해 너깃이 형성되는 저항값과 너깃이 형성되지 않는 저항값 사이에는 명확한 차이가 있다. 이 사실로 부터, 불규칙 통전이 일어날 때, 너깃의 성공 또는 실패는 감소량외에, 통전의 종료시의 내부 전극 저항값을 참조로 해서 판단될 수 있다.

제15도 내지 제20도는 실제 생산 라인의 일부분 후에 구성된 파이롯 라인을 사용해서, 3 개의 성형 아연도금된 강판 또는 작업 부재(접시패널, 고깔 내부 패널과 고깔 외부 패널)의 조합에 대해서, 동일한 전극에 의한 연속적인 타점동안 내부 전극 저항값의 감소량의 변동과 너깃 직경 사이의 관계에서 얻어진 약간의 결과를 도시한 것이다. 이 조합에서, 타점 수는 18이고 사용된 패널 수는 330 세트이다. 파이롯 라인에서의 각 공정의 상세한 설명은 본 발명의 다음 실시예에서 기술되어 있으며, 단계는 다음과 같다.

(1) 지그(jig)에 접시 패널 설정.

(2) 접시 패널의 접합면상에 저항 증가 재료를 자동적으로 코팅.

(3) 지그에 고깔 내부 패널 설정.

(4) 고깔 내부 패널의 접합면상에 저항 증가 재료를 자동적으로 코팅.

(5) 지그에 고깔 외부 패널 설정.

(6) 로봇에 의해 스폿 용접 수행.

(7) 지그로 부터 패널을 떼어냄.

이러한 파이롯 라인에서, 설정 전류값은 12 내지 16kA이고, 통전 시간은 2 내지 4사이클이고, 전극 압력은 240kgf(2352N) 내지 270kgf(2646N)이다. 패널은 각 값을 필요에 따라서 변화하면서 연속적으로 타격된다. 다이어그램내에 도시된 용접조건과 실험 결과는 용접 전극의 악화가 타점수에 의해 어떤 레벨에 고정될 때 얻어진 데이타이다.

제15도 내지 제17도는 각각 평균 결과를 나타내는 특정 섹션(섹션 A)에 대해서, 내부 전극 저항값에서의 감소량과 타점 수 사이의 관계와, 내부 전극 저항 값에서의 변동 패턴과 타점 수 사이의 관계를 도시한다. 변동 패턴은 각 타점의 부근에서 대표적인 경우에만 도시되어 있다. 제15도 내지 제17도의 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)은 최대값으로부터 각 1 내지 3 사이클의 내부 전극 저항값의 최소값을 빼내므로써 얻어진 값이다. 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)은 변동 패턴에 의존하여 얻을 수 있다. 단조롭게 감소하는 패턴은 테스트의 시작 직후에 나타나며, 내부 전극 저항값은 3 사이클(1-2-3 사이클)에 걸쳐 단조롭게 감소한다. 단조롭게 감소하는 패턴은 1 사이클의 값으로부터 3 사이클의 값을 빼므로써 얻어진다. 피크 형상의 패턴은 1500점 과 4000점 사이에 나타난다. 피크 형상의 패턴의 감소량은 2 사이클의 값으로부터 3 사이클을 빼내므로써 얻어진 값이다. 벨리 형상의 패턴은 4000점후에 나타난다. 밸리 형상의 패턴의 감소량은 1 사이클의 값으로 부터 2 사이클의 값을 빼내므로써 얻어진 값이다.

다이어그램에서 도시된 0은 내부 전극 저항값의 감소가 3 사이클에 걸쳐 나타나지 않고 또한 내부 전극 저항값이 단조롭게 증가하고, 상기 값이 증가량을 나타내는 경우를 도시한 것이다. 3개의 강판이 중첩되기 때문에, 두개의 너깃은 동일 타점에 대해 존재한다.

설정 전류값이 12kA이고 통전 시간이 3사이클인 제15도의 경우에, 내부 전극 저항값의 감소량 Δr이 2000 타점의 부근에서 급격히 감소된다. 피크 형상의 변동 패턴은 2000 타점을 넘어서 4000 타점 부근에서 밸리 형상의 변동 패턴으로 변한다. 한편, 너깃 직경은 3000 타점 부근으로부터 4t½(t : 이 경우에는 최소 베이스 부재 시트 두께 0.55㎜)보다 적다. 그러므로, 너깃 직경은 계속 감소하여 6000 타점의 부근에서는 너깃이 형성되지 않는다. 그러므로, 충분한 너깃을 충분히 보장하기 위해서, 도금된 강판의 조합의 경우에, 전극의 수명은 내부 전극 저항값의 급격한 변동이 일어나는 2000 타점전에 있어야 한다. 따라서, 예를 들어, 내부 전극 저항값의 감소량이 30μΩ 이상 일 때, 너깃의 형성이 성공적이라고 추정하고, 내부전극 저항값의 감소량이 30μΩ 보다/적을 때, 너깃의 형성이 실패라고 추정한다. 이 추정이 후술하게 될 적응 제어의 대상으로서 사용될 수 있는 것으로 생각 할 수 있다.

추가로, 제15도에 있어서, 1사이클째의 내부 전극 저항값에 대해서, 테스트의 시작점에서 약 160μΩ인 내부 전극 저항값은 점증적으로 감소되고 그런후에 너깃 직경이 감소하기 시작하는 3000 타점 부근에서 약 130μΩ에 도달한다. 그러므로, 연속적인 타점동안 1 사이클의 내부 전극 저항값이 모니터되어 그값의 감소량을 검사한다면, 전극의 잔류 수명을 또한 추정할 수 있다.

더우기, 3 사이클째의 내부 전극 저항값에 주목하면, 내부 전극 저항값은 저항값의 감소량 Δr 이 급격히 감소하는 2000 타점 부근후에 상승한다. 그러므로, 연속적인 타점 동안 3 사이클째(통전의 종료시)의 내부 전극 저항값을 이용하여, 전극의 전류 수명을 추정할 수 있다.

한편, 전극의 수명을 감소량이 어떤 표준화된 값, 예를 들어 4t½을 충족하는지에 의해 결정할 때, 수명은 또한 내부 전극 저항값의 감소량외에, 패턴이 피크형상으로 부터 밸리 형상으로 변화하는 타점의 수에 근거해서 패턴 인식에 의해 추정될 수 있다. 예를 들어, 이 경험의 경우에, 또한 적응 제어의 대상으로서 4000 타점의 부근을 사용할 수도 있다.

상술한 종래 기술에서 양질의 보증은 신뢰성을 얻을 수 없으며 용접 전극의 교환은 타점의 수가 약 1000에 도달할 때 이루어진다. 한편, 본 시스템에서는 한 쌍의 용접 전극은 약 4000 타점까지 안전한 타점을 부여하고, 또한 공정내 품질을 신뢰성에 있게 보증한다.

제16도는 12kA의 용접 전류와 4 사이클의 통전 시간으로 스폿 용접이 이루어진 경우의 결과를 나타내는 테스트를 도시한다. 제15도에 도시한 12kA와 3 사이클의 테스트동안, 통전 시간은 한 사이클만큼 적절히 연장되었고, 그 결과가 조사되었다. 통전 시간을 1 사이클 연장함으로서, 너깃 직경과 내부 전극 저항값의 감소량 모두 회복되었다.

제17도는 동일한 방법으로 14kA와 3 사이클로 스폿 용접이 수행되어진 경우이다. 설정 전류값의 증가에도 불구하고 너깃 직경과 내부 전극 저항값의 감소량은 모두 회복되었다.

이 실험의 결과로부터, 너깃 직경의 부족이 예견될 때, 설정 전류값 및/또는 통전 시간을 증가하는 것은 충분한 너깃을 보증하는 효과적인 방법이다.

통전 시간이 연장되거나 설정 전류값이 상승되면, 내부 전극 저항값의 감소량 Δr은 제16도와 제17도에 도시한 바와 같이 30μΩ 보다 때때로 약간 적다. 한편, 너깃 직경이 이들 경우에 충분히 보증된다. 용접 조건이 약간 변화된 후, 예를 들어 전극 압력의 증가, 통전 시간의 연장, 또는 설정 전류값의 증가후에 형성된 타점에서, 예를 들어 ΔRp≥15μΩ 또는 피크 형상의 패턴이 너깃을 판정하기 위한 기준으로서 사용될 수 있는 것을 생각할 수 있다.

제18도 내지 제20도는 너깃의 형성이 불충분한 특정 섹션(섹션 B)에 대한 결과를 도시한다. 내부 전극 저항값의 감소량 Δr에 대해서, 이 섹션은 이미 약 1100 타점에서 30μΩ의 기준보다 적다. 또한 너깃 직경은 약 2700 타점에서 감소되는 경향이 있다. 한편, 패턴에 대해 피크 형상 및 밸리 형상 사이에 나타나는 다소 불명확한 피크 형상이 특징이다.

제19도는 12kA와 4 사이클, 즉, 통전 시간이 1사이클만큼 연장되는 경우의 결과를 도시한다. 통전 시간의 연장에 의해, 너깃 직경과 감소량 Δr는 모두 상당히 회복된다. 패턴이 피크 형상 또는 제18도에서의 불명한 피크 형상이 되는 타점 영역에서는, 너깃 직경과 감소량 Δr은 완전히 회복된다. 그러나, 패턴이 제18도에서의 밸리 형상이 되는 타점 영역에서는, 너깃 직경은 불충분하게 되고 감소량 Δr은 또한 적게 남아 있다.

한편, 제20도에 도시한 바와 같이, 설정 전류값이 14kA로 증가되고 통전시간이 1 사이클 연장하여 4 사이클될 때, 너깃 직경과 감소량 Δr은 모두 완전히 회복된다. 제18도 내지 제20도내에 도시된 결과는 용접 결과가 불충분할 때라도 감소량 Δr 또는 패턴 인식을 통해 제어가 가능하다는 것을 보여준다.

패널이 동일하지만, 제15도 내지 제17도와, 제18도 내지 제20도와 같이, 용접 결과가 타점의 위치에 따라서 다르다는 사실에 대해서, 용접 전류의 분류는 주 원인중 하나라고 생각되어 진다. 제15도 내지 제20도에 도시한 바와 같이, 전극의 악화가 연속적인 타점에 의해 발전되는 상태 또는 분류와 같은 교란의 주 원인에 의해 일어나는 실제 생산 라인에 가까운 상태하에 있을 지라도, 분명한 관계는 내부 전극 저항값의 변동과 너깃의 형성사이에 인식된다.

제1도 내지 제2도에 도시된 경험적인 결과는 교류 용접기에 의해 얻어진다. 이 형태의 스폿 용접기외에, 인버터 형태와 직류 형태가 있다. 이들 형태에 서, 통전 시간은 미세하게 나누어지고, 그리고 나서 분할된 통전 시간의 각각에 대한 내부 전극 저항값이 얻어지고, 그러므로 얻어진 값은 통전 시간동안 기록된다. 이 방법으로, 모든 통전 시간의 저항 변화가 얻어질 수 있다. 그러므로, 제1도 내지 제20도에 도시된 결험적인 결과에서 언급된 동일한 효과, 즉, 너깃의 형성은 또한 내부 전극 저항값의 변동 특성으로 부터 추정될 수 있다. 인버터와 직류형태에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.

또한, 본 실험결과에서는, 3 사이클 통전 시간이 표준으로서 기술되어 있다. 그러나, 3 사이클 통전 시간의 경우외에도, 내부 전극 저항값의 감소량과 내부 전극 저항값의 변동 패턴은 예정된 기간동안 내부 전극 저항값로 부터 인식될 수 있고, 3 사이클의 경우처럼, 전극의 잔류 수명이 추정될 수 있다. 이 방법으로, 적응 제어가 수행될 수 있다.

실험을 통해서, 본 시스템에 의해 해결될 문제점을 모두 해결되고 본 시스템이 어떠한 어려움 없이 실제로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 이 실험에 의해 개발된 저항 증가 재료는 접합면에 쉽게 공급되어 배열된다. 또한, 저항 증가 재료는 용접 성능을 현저하게 강화하고 높은 접착력을 유지하는 것으로 확인 된다. 한편, 이 저항 증가 재료를 사용하는 본 시스템의 용접법에 의해서, 용접동안 내부 시트 저항의 사라짐, 즉 너깃의 형성이 분명하게 검출될 수 있고 공정중 품질의 보증이 확보된다. 더우기, 연속적인 타점 동안 용접 전극의 악화를 가져오는 내부 전극 저항값의 변동이 또한 정확하게 기록될 수 있다. 이 기록으로부터, 타점 수 또는 너깃이 형성되지 않은 시간이 효과적으로 추정된다. 또한 적응 제어에 의해 자동 작동이 가능한 것을 알 수 있다.

본 발명의 제1양태의 시스템은 실제 대량생산 규모의 제조 라인과 같은 것에 적용가능하다. 본 발명의 제2양태의 시스템은 실제 소형 규모의 제조 라인과 같은 것에 적용가능하다. 본 발명의 제3양태의 시스템은 실제 중간 규모의 제조라인에서 적용가능하다. 다른 형태의 시스템에서의 너깃 추정 결과가 아니오라고 할때, 통전 시간은 자동적으로 연장되고 너깃의 형성이 성취된다.

양호한 실시예에서, 2차 보완 단계는 너깃을 형성하도록 행해진다. 또한, 저항값 변동 특성으로 부터 추정되는 추정값(잔류 수명)이 고정값에 도달할 때, 전극은 자동적으로 연마될 것이고 전극 칩의 형상은 그 전 상태로 수선될 것이다.

다른 양호한 실시예에서, 불규칙 통전의 빈도로 부터 추정된 잔류 수명이 고정값에 도달할 때, 전극 압력이 자동적으로 증가되므로, 안전한 타점이 얻어진다. 다른 양호한 시스템에서, 잔류 수명이 고정값에 도달할 때, 통전 시간은 자동적으로 연장되고 너깃의 형성이 유지된다. 더우기, 다른 시스템에서, 잔류 수명이 고정값에 도달할 때, 설정 전류값이 자동적으로 증가되어 너깃의 형성이 유지된다.

또 다른 양호한 실시예에서, 높은 용접 성능과 부착 기능을 가지는 저항 증가 재료는 접합면에 효율적으로 코팅된다. 그러므로, 생산성은 강화되고, 또한 용접된 섹션에는 보다 양호한 시일 기능이 부과되고, 그러므로 부가 가치가 높은 용접된 섹션이 실현된다.

또한, 양측이 코팅된 천공 테이프가 구조체의 코팅 공정전에 세척 공정내에서 사용되면, 저항 증가 재료가 유출할 가능성이 없고, 그러므로 용접된 섹션으로 부터 저항 증가 재료의 과류는 효과적으로 피하게 된다.

아연도금된 강판의 연속적인 스폿 용접에서의 생산성 향상, 공정중 양질의 보장과 적응 제어는 매우 요구되지만 아직 이루어지지 않은 목표이다. 저항 증가 재료를 사용하는 용접에서도, 생산성 향상을 위한 공간이 있다. 또한, 너깃의 성공 또는 실패를 모니터하는 종래의 모니터도 매우 제한된 용접 조건, 예를 들면, 용접 전류를 모니터한다. 전류가 설정 영역에서 벗어나면, 모니터는 비정상적인 신호를 발생하여 전류가 영역으로 부터 벗어난 것을 간단히 알리고, 최종적으로 제조 라인을 중단한다.

한편, 본 발명의 시스템에서 우수한 작동 성능과 용접 성능은 대량 생산 시스템하에서 이루어 진다. 또한, 용접 품질 저하의 발생은 사전 감지되고 용접 조건은 즉시 그리고 자동적으로 변조된다. 따라서, 사전에 품질 저하의 발생을 방지하는 공정중 적응 제어가 가능하다. 추가로, 용접시 어려움이 발생할지라도, 개량은 생산 라인의 중단없이 이루어질 수 있다. 더우기 본 발명의 시스템에서, 공정중 품질 보증은 모든 타점에서 보장될 수 있다. 이와 더불어, 높은 생산성과 생산 라인의 자동화는 대량 생산 시스템하에서 성취될 수 있다. 더우기, 저항 증가 재료에 시일 또는 접착 기능을 제공하다면, 강도와 강성의 강화와 같은 용접의 부가 가치를 높인다.

[실시예]

실시예 1 내지 3은 도면을 참조해서 아래에 설명하였다.

[실시예 1]

본 발명의 실시예 1은 본 시스템의 차체용 조립 라인에 적용되고 성형된 아연도금 강판의 적응 제어에 의한 스폿 용접의 자동 조립 시스템에 관한 것이다.즉, 실시예 1은 자동차용 조립 라인의 부분으로서 구성된 파일롯 라인에 의해, 프레스 성형된 접시 패널(10a), 고깔 내부 패널(10b)과 고깔 외부 패널(10c)용 접합조립체에 대해서 본 발명의 시스템을 실시한 것이다.

일반적으로, 자동차의 조립에서, 바디 패널이 설계되고 그리고나서 대다수의 패널은 프레스 가공 공정으로 아연도금 강판으로부터 형성된다. 그런후, 용접 조립 공정에서, 패널은 주로 스폿 용접에 의해 바디에 용접된다. 그리고나서, 페인팅 공정에서, 바디는 세척, 전기증착 펭인팅, 건조, 제2페인팅, 최종 코팅, 건조와 마무리된다. 그런후, 피팅 조립 공정에서, 엔진과 의자와 같은 부품이 부착되어 자동차를 완성한다.

제21도에 도시한 파일롯 라인에서, 프레스 가공에 의해 형성된 3개 패널(10a-10c)에 있는 아연 코팅층을 통한 접합면 사이에서, 저항 증가 재료는 코팅로봇(12)에 의해 코팅된다. 그리고 나서, 접합면은 용접로봇(13)에 의해 스폿 용접되어 바디(서브어셈블리)(11)를 형성한다. 코팅로봇(12)은 제어 보드(14)에 연결되고, 이 제어보드는 공정 제어 보드(15)에 연결된다. 또한, 용접로봇(13)은 제어보드(16)에 연결되고, 또한 이 제어보드는 공정 제어 보드(15)에 연결된다. 용접 로봇(13)에는 전극 전압 선택수에 대응해 밸브와 레귤레이터(용접력 조정용)가 제공되므로 바람직한 용접 압력이 선택될 수 있다. 공정 제어 보드(15)는 패널 설정지그(17)와, 코팅 유닛 제어 보드(18)와 용접 전류 제어 유닛(19)에 연결된다.

코팅 유닛 제어 보드(18)는 저항 증가 재료를 저장하는 탱크에 연결되고 또한 이 탱크에 연결된 압력 공급 펌프(20)에 연결된다. 압력 공급 펌프(20)와 연결된 호스(21)는 노즐(22)에 연결된다. 노즐(22)은 코팅로봇(12)에 의해 유지된다. 탱크내의 저항 증가 재료는 평균 입자 직경 100㎛을 가지는 알루미나 분말의 15wt%가 합체된 접착제를 포함한다. 또한, 호스(21)는 일정한 온도로 유지되므로 온도에 따라 점성이 변하는 저항 증가 재료가 예상가능하게 공급될 수 있다.

용접 전류 제어 유닛(19)은 케이블(23)을 통해 용접건(24)에 연결되고, 용접건은 용접로봇(13)에 의해 유지된다. 용접건(24)은 내부 전극 전압 측정용 터미널을 가지고 전압 모니터 라인(27)을 통해 용접 전류 제어 유닛(19)에 연결된다. 용접 변압기(25)는 토로이달 코일(toroidal coil)을 제2측면에 구비하고 전류 모니터 라인을 통해 용접 전류 제어 유닛(19)에 연결된다. 그러므로, 용접 전류 제어 유닛(19)은 용접 전극이 전기적으로 전도될 때 내부 전극 전압값과 내부 전극 전류값을 측정할 수 있다. 다시 말하면, 내부 전극 전압값과 내부 전극 전류값의 파형은 전압과 전류 모니터 라인(27, 26)을 통해 용접 전류 제어 유닛(19)에 입력되고, 용접 전류 제어 유닛(19)내에 내장된 컴퓨터에 의해 자승 평균 평방근(root-mean-square)값과 평균값으로 변환된다. 또한, 내부 전극 저항값 r은 용접 전류 제어 유닛(19)에 의해 계산된다. 이 때에, 교류 용접 전원이 사용되기 때문에, 내부 전극 저항값 r은 각 통전 사이클의 제2절반 부분에서 내부 전극 전류와 내부 전극 전압의 평균값으로 구해진다. 그리고, 용접 전류 제어 유닛(19)은 용접품질을 관리하기 위한 모니터(호스트 컴퓨터)(28)에 연결된다.

각 패널(10a-10c)은 컴퓨터에 의해 설계된다. 그러므로, 패널의 형상과, 스폿 용접의 타점 위치 등은 데이타로서 컴퓨터내에 축적되어 있으므로, 이들 데이타를 용접로봇(13)의 지시 작동으로 사용하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 구성된 파일롯 라인에서는, 공정 제어 보드(15)에 의해 제22도의 주 플루우 챠트에 따라서 공정이 이루어진다.

[운반 공정]

먼저, 단계(S100)에서, 접시 패널(10a), 고깔 내부 패널(10b)과 고깔 외부패널(10c)은 운반 유닛(도시 생략)에 의해 지그(17)상에 운반된다. 운반 작업의 부분 또는 모두는 작업자에 의해서 수동으로도 할 수 있다.

[부착 공정]

그 다음, 단계(S101)에서, 접시 패널(10a)은 지그(17)에 부착된다., 동시에, 접시 패널(10a)에 기준 호스(도시 생략)가 제공되어 있고 또한 지그(17)에도 기준 호스(도시 생략)가 제공되어 있으므로, 접시 패널(10a)의 위치는 기준 호스에 기준 핀을 삽입하므로써 결정된다. 접시 패널(10a)이 지그(17)상의 예정된 위치에 부착되면, 지그(17)상의 센서는 패널(10a)을 감지하여 부착 종료 신호를 지그(17)로 부터 공정 제어 보드(15)에 보낸다.

[코팅 공정]

그 다음에, 단계(S102)에서, 저항 증가 재료를 코팅하기 위한 지시가 공정 제어 보드(15)로 부터 코팅로봇의 제어 보드(14)와 코팅 유닛 제어 보드(18)로 출력된다. 노즐(22)을 가진 코팅로봇(12)은 노즐(22)이 예정된 위치로 이동되도록 코팅로봇 제어 보드(14)에 의해 제어된다.

코팅로봇(12)이 노즐(22)을 예정된 위치로 이동하는 신호는 제어 보드(14)로 부터 공정 제어 보드(15)로 출력된다. 공정 제어 보드(15)는 저항 증가 재료의 방출을 시작하기 위한 신호를 코팅 유닛 제어 보드(18)에 보낸다. 코팅 유닛 제어 보드(18)는 압력 공급 펌프(20)를 작동하고 동시에 노즐(22)을 개방한다. 이 작동으로, 저항 증가 재료는 탱크로부터 호스(21)를 통해 노즐(22)에 공급되어 노즐(22)에 의해 접시 패널(10a)상에 코팅된다.

한편, 코팅로봇(12)은 저항 증가 재료의 방출이 시작되면 미리 지시된 궤도를 따라 작동될 것이고, 저항 증가 재료는 예정된 접합면상에 코팅될 것이다. 코팅로봇(12)이 저항 증가 재료의 코팅 종료 위치에 도달하면, 압력 공급 펌프(20)에 의한 저항 증가 재료의 공급은 중단될 것이고 노즐(22)은 폐쇄된다. 코팅로봇(12)은 원 위치로 복귀한다.

저항 증가 재료가 상술한 작업동안 중단없이 안정하게 코팅되는 것을 확인하기 위해서, 코팅로봇(12)에는 감시 카메라(도시 생략)가 제공되어 있다. 이 확인은 모니터 스크린을 보는 작업자 또는 영상 인식에 의해 이루어진다.

[운반 공정, 중첩 공정, 코팅 공정]

저항 증가 재료가 접시 패널(10a)상에 코팅된 후, 고깔 내부 패널(10b)은 단계(S103)에서 콘베이어 유닛에 의해 접시 패널(10a)상에 겹쳐진다. 고깔 내부 패널(10b)에는 접시 패널(10a)와 유사하게, 기준 호스(도시 생략)가 제공되고 지그(17)의 기준 핀(도시 생략)에 정렬되어 부착된다. 이 구조로, 저항 증가 재료는 접시 패널(10a)과 고깔 내부 패널(10b)사이에 끼워진다.

그 다음에, 저항 증가 재료의 코팅 작업은 접시 패널(10a)의 경우와 마찬가지로 고깔 내부 패널(10b)의 접합면상에 반복된다.

[운반 공정, 중첩 공정]

더우기, 단계(S104)에서, 고깔 외부 패널(10c)은 콘베이어 유닛에 의해 고깔 내부 패널(10b)상에 겹쳐진다. 그러므로, 저항 증가 재료는 고깔 내부 패널(10b)과 고깔 외부 패널(10c)사이에 포개어진다.

[용접 조건 설정 공정]

패널(10a-10c)의 중첩 작업이 끝나면, 클램프 종료 신호가 패널 설정 지그(17)로 부터 공정 제어 보드(15)에 보내어 질 것이다.

클램프 종료 신호를 수신하면, 공정 제어 보드(15)는 패널 설정과 저항 증가 재료 코팅의 종료를 감지한다. 그리고, 단계(S105)에서, 스폿 용접의 용접 조건이 선택된다.

다시 말하면, 자체를 구성하는 실질적인 작업 부재는 다수의 패널로서 구성되기 때문에, 시트 정렬은 용접 섹션에 따라서 변한다. 또한, 패널의 형태로서는 나연 강판(bare soft steel sheets), 나고장력 강판(bare high-tensile steel sheets), 아연도금된 강판과 아연도금 고장력 강판이 있다. 더우기, 이들의 두께는 약 0.5 내지 3㎜사이의 범위이다. 그러므로, 설정 전류값, 통전 시간과 전극 압력과 같은 용접 조건을 용접하고자 하는 어떤 섹션에 따라서 변화시키는 것이 필요하다. 용접 전류 제어 유닛(19)은 용접 조건을 저장할 수 있고 개별적으로 용접된 섹션에 대응해서 용접 조건을 적절히 선택할 수 있다.

[가압 공정]

그 다음, 단계(S106)에서, 스폿 용접 시작 신호는 공정 제어 보드(15)로 부터 용접로봇 제어 보드(16)로 송신된다.

신호를 수신하면, 용접로봇(13)은 먼저 용접건(24)을 제1섹션으로 이동한다. 동시에, 용접건(24)의 양 용접 전극의 중심을 연결하는 라인은 접합면 사이의 저항 증가 재료의 중심 가까이에 위치된다. 용접건(24)이 제1섹션에 도달하면, 신호는 용접로봇 제어 보드(16)로부터 공정 제어 보드(15)로 보내질 것이다. 그리고 나서, 공정 제어 보드(15)는 용접 시작 신호를 용접 전류 제어 유닛(19)에 보낸다.

용접 전류 제어 유닛(19)이 작동되면, 용접로봇(13)에 의해 유지되는 용접건(24)의 밸브와 레귤레이터는 작동될 것이고 용접건(24)의 용접 전극의 한 쌍은 패널(10a-10c)의 제1용접된 섹션을 클램프할 것이다.

이 작업으로, 패널(10a-10c)은 한 쌍의 용접 전극에 의해 설정 용접 압력으로 가압된다. 이 때에 저항 증가재료는 접합면이 부분적으로 서로 접촉할 수 있도록 접합면 사이에 공간을 남긴다.

[통전 공정]

그런후, 단계(S107)에서, 패널은 3 사이클에 대한 설정 전류값으로 전기적으로 통전되어 스폿 용접이 이루어진다.

[검출 공정]

또한, 단계(S108)에서, 각 사이클에 대한 전극 사이의 전압과 전류는 용접전극을 통해 검출된다.

[추정 공정(불규칙 통전)]

단계(S200)에서, 불규칙 통전이 나타나는지 또는 아닌지의 신호 처리는 제23도에 도시한 불규칙 통전 루틴(S200)에 따라서 이루어진다.

먼저, 단계(S201)에서, 용접 전류 자승 평균 편방근(RMS)값(i)은 용접 전류 제어 유닛(19)에 의해 각 사이클로 계산된다. 그 다음 단계(S202)에서, 전도된 용접 전류가 정상적인지 또는 불규칙적인지는 계산된 용접 전류 RMS값(i)이 정상 전류 범위내에 있는지에 따라 판정한다. 단계(S202)에서, YES이면, 공정은 연속적인 타점동안 불규칙 통전이 없기 때문에 주 루틴으로 복귀(리턴)할 것이다. 단계(S202)에서, NO이면, 연속적인 타점동안 불규칙 통전이 있고, 단계(S203)에서, 불규칙한 통전의 빈도가 계산된다.

[제어 공정(불규칙 통전)]

단계(S203)에서 계산된 빈도는 단계(S204)에서 이미 설정된 기준과 비교된다. 단계(S204)에서, 계산된 빈도가 기준보다 작다면, 공정은 주 루틴으로 복귀할 것이다. 계산된 빈도가 기준보다 크다면, 공정은 단계(S205)로 전진할 것이다.

빈도가 보다 크다면, 충분한 너깃의 형성이 동일 용접 조건(이 경우에, 전극 압력)하에서 어렵게 될 것이라고 추정할 것이다. 타점의 수 또는 이 점에서의 기간이 동일 용접 조건의 한계의 추정값으로 될 것이다. 그러므로, 단계(S205)에서, 다음 타점에서 전극 압력을 증가시키기 위해서, 밸브와 레귤레이터를 선택하게 되고, 공정은 주 루틴으로 복귀된다. 이 작업으로, 베이스 부재 사이의 접촉이 충분히 보장되고, 따라서, 안전한 용접을 계속할 수 있다.

[계산 공정]

용접 전류 제어 유닛(19)내에 내장된 컴퓨터는 제22도에 도시한 단계(S300)에서 제24도에 도시한 루틴(S300)을 실행한다.

신호 저항값 변동 특성이 패턴 인식을 실시예 1에 사용된다. 그러므로, 용접 전류 제어 유닛(19)내에 내장된 컴퓨터는 각 내부 전극 저항값(r)으로 부터 변동 패턴을 계산한다.

먼저, 단계(S301)에서, 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)(저항값 변동 특성)은 각 사이클의 내부 전극 저항값(r)으로 부터 계산된다. 즉, 각 사이클의 내부 전극 저항값(r)은 용접 전류 제어 유닛(19)에 의해 계산된다. 1 사이클의 내부 전극 저항값은 r1로 표시되고, 2 사이클의 내부 전극 저항값은 r2 로 표시되고 3 사이클의 내부 전극 저항값은 r3로 표시되어 있다.

단계(S302)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 0 보다 큰지 또한 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차 (r2-r3)가 0 보다 큰지를 판단한다. YES라면, 저항 변동 특성은 단조롭게 증가하는 패턴으로 되고 공정은 단계(S303)로 진행된다. 단계(S303)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r3의 차(r1-r3)는 감소량(Δr)으로 설정된다.

한편, 단계(S302)에서 NO라고 하면, 공정은 단계(S304)로 진행될 것이다. 단계(S304)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 양인지 또한 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)가 음인지를 판단한다. 단계(S304)에서, YES라면, 저항 변동 특성은 밸리 형상의 패턴으로 되고 공정은 단계(S305)로 진행된다. 단계(S305)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)은 감소량(Δr)으로 설정된다.

한편, 단계(S304)에서 NO라고 하면, 공정은 단계(S306)로 진행될 것이다. 단계(S306)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 음인지 또한 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)가 양인지를 판단한다. 단계(S306)에서, YES라면, 저항 변동 특성은 피크 형상의 패턴으로 되고 공정은 단계(S307)로 진행된다. 단계(S305)에서, 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)는 감소량(Δr)으로 설정된다.

한편, 단계(S306)에서, NO라면 저항 변동 특성은 단조롭게 증가하는 패턴으로 되고 공정은 단계(S308)로 진행될 것이다.

[제2(연속)기록 공정]

또한, 단계(S303)에서, 단조롭게 증가하는 패턴과 감소량(Δr)(Δr=r1-r3)이 기록된다. 단계(S305)에서, 밸리 형상의 패턴과 감소량(Δr)(Δr=r1-r2)이 기록된다. 단계(S307)에서, 피크 형상의 패턴과 감소량(Δr)(Δr=r2-r3)이 기록된다. 단계(S308)에서, 단조롭게 증가하는 패턴이 기록된다.

[제1판단 공정]

내부 전극 저항값(r)은 너깃이 형성될 때 감소된다. 이 때문에, 계산 공정에서 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)은 각 변동 패턴에 따라서 계산된다. 그런후, 단계(S309)에서, 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)은 컴퓨터내에 이미 저장된 너깃을 추정하기 위한 기준(ΔR)과 비교된다. YES라면, 너깃의 형성은 양호하게 판단될 것이고 공정은 주 루틴으로 복귀될 것이다.

다시 말하면, 단계(S309)에서, 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)이 기준(ΔR) 보다 크다면, 충분한 너깃의 형성은 보장될 것이다. 다른 한편, 단계(S309)에서, NO라면, 너깃의 직경이 짧다고 판단할 것이다. 또한, 단계(S308)의 단조롭게 증가하는 패턴에 대해서는 내부 전극 저항값의 감소량은 계산되지 않고 단조롭게 증가하는 패턴은 짧은 너깃 직경을 가르키는 것으로 판정된다.

특히, 단계(S309)에서, 내부 전극 저항값의 감소량(Δr)이 기준(ΔR)보다 적거나 또는 단계(S308)의 단조롭게 증가하는 패턴이면, 충분한 너깃의 형성은 불확실하다. 그러므로, 단계(S309)에서 또는 단계(S308)이후에서 추정이 NO이면, 제25도에 도시된 통전 시간 연장 루틴이 실생된다.

[제1보완 단계]

먼저, 단계(S401)에서, 통전 시간은 1 사이클 연장된다. 이 연장으로, 너깃의 형성은 보완된다. 연장의 전류값이 높게 설정되면, 더욱 신뢰성 있는 보완이 이루어진다.

[추정 공정(통전의 연장)]

그리고 나서, 단계(S402)에서, 4 사이클의 내부 전극 저항값(r4)이 용접 전류 제어 유닛(19)에 의해 계산된다. 단계(S403)에서, 통전의 연장회수가 산술된다.

[적응 제어 공정(통전의 연장)]

단계(S403)에서 산술된 빈도는 단계(S404)에서 이미 설정한 기준과 비교된다. 산술된 빈도가 미리설정한 기준보다 크다면, 공정은 단계(S405)로 진행할 것이다.

보다 큰 빈도는 충분한 너깃의 형성이 용일 용접 조건(이 경우에, 전류값)하에서 어렵다는 것을 의미한다. 타점의 수 또는 이점에서의 기간은 동일 용접 조건의 제한의 추정된 값으로 될 것이다. 그러므로, 단계(S405)에서, 설정 전류값은 예정된 값만큼 다음 타점에서 증가된다. 그러므로, 안전한 용접이 높은 설정 전류값으로 계속될 수 있고, 공정은 단계(S404)로 복귀된다.

[제2판단 공정]

상술된 빈도가 단계(S404)에서 또는 단계(S405) 이후에서 기분보다 적다면, 공정은 단계(S406)으로 진행할 것이다. 단계(S406)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 0 보다 큰지 또한 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)가 0 보다 큰지 판단된단. 단계(S406)에서, YES라면, 공정은 단계(S500)로 진행할 것이고, 신호 공정은 제25도에 도시한 단조롭게 증가하는 패턴 루틴(S500)에 따라서 이루어진다.

먼저, 단계(S501)에서, 내부 전극 저항값 r3 과 r4의 차(r3-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S502)로 진행할 것이다. 단계(S502)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r4의 차 (r1-r4)가 감소량(Δrp)으로 설정된다. NO라면, 공정은 단계(S503)로 진행된다. 단계(S503)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r3의 차(r1-r3)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S502)와 단계(S503)후, 신호 공정은 제25도의 단계(S901)로 복귀한다. 단계(S406)에서, NO라면, 신호 공정은 단계(S407)로 진행할 것이다. 단계(S407)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 양인지 또한 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)가 음인지를 판단한다. YES라면, 공정은 단계(S600)로 진행될 것이고 신호 공정은 제27도에 도시한 밸리 형상의 패턴 루틴(S600)에 따라서 이루어진다.

단계(S601)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r3의 차(r1-r3)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S602)로 진행할 것이다. 단계(S602)에서, 내부 전극 저항값 r3과 r4의 차(r3-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S603)로 진행할 것이다. 단계(S603)에서, 내부 전극 저항값 r2와 r4의 차(r2-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S604)로 진행될 것이다. 단계(S604)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r4의 차(r1-r4)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S603)에서, NO라면 그 다음 공정은 단계(S605)로 진행된다. 단계(S605)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S602)에서, NO라면, 그 다음 공정은 단계(S606)로 진행된다. 단계(S606)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S601)에서, NO라면, 신호 처리는 단계(S607)로 진행할 것이다. 단계(S607)에서, 내부 전극 저항값 r3과 r4의 차(r3-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S608)로 진행할 것이다. 단계(S608)에서, 내부 전극 저항값 r2과 r4의 차(r2-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S609)로 진행할 것이다. 단계(S609)에서, 내부 전극 저항값 r3와 r4의 차(r2-r4)가 감소량(Δrp)로 설정된다.

단계(S608)에서, NO라면 신호처리는 단계(S610)로 진행된다. 단계(S610)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 내부 전극 저항값 r3과 r4의 차(r3-r4) 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S611)로 진행할 것이다. 단계(S611)에서, 내부 전극 저항값 r1와 r2의 차(r1-r2)가 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S610)에서, NO라면, 신호 공정은 단계(S612)로 진행된다. 단계(S612)에서, 내부 전극 저항값 r3과 r4의 차(r3-r4)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S607)에서, NO라면, 신호 공정은 단계(S613)로 진행된다. 단계(S613)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S604), (S605), (S606), (S609), (S611), (S612)와 단계(S613)후, 신호 처리는 제25도에 도시한 단계(S901)로 복귀한다. 단계(S407)에서, NO라면, 신호 공정은 단계(S408)로 진행될 것이다. 단계(S408)에서, 내부 전극 저항값 r1과 r2의 차(r1-r2)가 음인지 또한 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)가 양인지를 판단한다. YES라면, 공정은 단계(S700)로 진행될 것이고 신호 공정은 제28도에 도시한 피크 형상의 패턴 루틴(S700)에 따라서 이루어진다.

먼저, 단계(S701))에서, 내부 전극 저항값 r3과 r4의 차(r3-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정(S701)은 단계(S702)로 진행할 것이다. 단계(S702)에서, 내부 전극 저항값 r2과 r4의 차(r2-r4)는 감소량(Δrp)으로 설정된다. 단계(S703)에서, 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)는 감소량(Δrp)으로 설정된다.

단계(S702)와 단계(S703)후, 신호 처리는 제25도에 도시한 단계(S901)로 복귀한다. NO라면, 단계(S408)에서, 공정은 단계(S800)로 진행되고 신호 공정은 제29도에 도시한 단조롭게 증가하는 패턴에 따라서 이루어질 것이다. 단계(S801)에서, 내부 전극 저항값 r3 과 r4의 차(r3-r4)가 0 보다 큰지 판단된다. YES라면, 공정은 단계(S802)로 진행할 것이다. 단계(S802)에서, 내부 전극 저항값 r3과 r4의 차(r3-r4)는 감소량(Δrp)으로 설정된다. 단계(S703)에서, 내부 전극 저항값 r2과 r3의 차(r2-r3)는 감소량(Δrp)으로 설정된다. NO라면, 공정은 단계(S803)로 진행할 것이다. 단계(S803)에서, 0이 감소량(Δrp)로 설정된다. 단계(S802)와 단계(S803)후, 신호공정은 제25도의 단계(S901)로 복귀된다. 상술한 바와 같이 제1보완 공정후 계산방법은 패턴에 의존하며 각 패턴 루틴에서 감소량(Δrp)은 각 패턴에 따라서 계산된다. 그런후, 단계(S901)에서, 너깃 재판단이 이루어진다. 단계(S901)에서, 감소량(Δrp)은 컴퓨터에 이미 저장된 너깃 재판단을 위한 기준(예를 들어, 15μΩ)과 비교된다.

단계(S901)에서, YES라면, 너깃 직경은 양호하다고 재판단되어지고 공정은 주 루틴으로 복귀될 것이다. 한편, NO라면, 너깃 직경은 짧은 것으로 판단되어 공정은 단계(S902)로 진행될 것이다.

[판단 결과 기록 공정]

단계(S902)에서, 스폿 용접에 의해 용접된 섹션이 기록된다. 그리고나서, 공정은 단계(S1000)로 진행한다.

[제2보완 공정]

단계(S100)에서, 제2판단 공정에서 짧은 너깃이라고 결정되어진 섹션에 대해, 최종 보완이 재타격 등에 의해 이루어진다.

제2보완 공정을 위해서, 섹션이 짧은 너깃을 가지는 것으로 판단되면 용접된 섹션을 재타격하는 방법이 있다. 이 방법에서, 사전공정내에서 백업 로봇은 너깃의 짧은 기록 센션에 알맞는 건을 자동적으로 선택하고 섹션을 건으로 재타격하거나, 또는 작업자가 사전공정에서 재타격 또는 아크 용접에 의해 사전공정에서 불충분한 섹션을 보완하는 방법이 있다. 그런후, 연속적인 타격은 전극 압력증가, 통전 시간의 연장과 설정 전류값의 증가와 같은 적응 제어를 반복하면서 나간다.

본 시스템에서, 규칙 타점이 로봇의 잘못된 작업에 의해 스폿 용접되지 않을 때라도, 또는 내부 전압 모니터 라인의 파손 와이어와 같은 불의의 사고가 일어날지라도, 내부 전극 저항값을 모니터함으로써 스폿 용점을 하므로, 내부 전극 저항값으로부터 이상한 점을 검출하고 이상한 점을 제2보완 공정에서 보완할 수 있다. 상술한 바와 같이, 일련의 공정의 어느 기준을 충족시키지 못한 너깃이 발생될지라도, 너깃의 형성은 확실하게 보장될 수 있다.

[결과]

제30도 내지 제33도는 실시예 1에 의해 얻어진 결과의 일부를 도시한다. 실시예 1의 용접 조건, 너깃 판단 방법과 적응 제어의 기준은 다음과 같다. 사용된 패널은 제15도 내지 제17도와 제18도 내지 제20도에 도시한 것과 동일하다. 타점 수는 18이다.

용접 조건

전극 압력 : P=240kgf(2352 N)

(전극 압력증가의 경우, 20kgf 증가)

통전 시간 : T=3 사이클

(통전 시간의 연장의 경우, 1 사이클의 증가)

설정 전류값 : I=12kA

(전류값 증가의 경우, 1kA 증가)

너깃 판단

너깃 판단의 규칙 기준(1) : ΔR≥30μΩ

통전 시간, 설정 전류값과 전극 압력제어후의 너깃 판단의 기준(2) : ΔRp≥15μΩ, 피크형 패턴

불규칙 통전시의 너깃 판단의 기준(3) : r3(3 사이클 통전후 내부 전극 저항값)≤100μΩ

[적응 제어 판단 기준]

통전 연장의 기준(4) : 3 사이클 통전후 너깃 판단이 NO인 경우

전류 증가 기준(5) : 통전 연장의 발생의 빈도, 10점/연속 18점

전극 압력증가의 기준(6) : 불규칙 통전의 발생의 빈도, 5점/연속 18점

제30도 내지 제32도에 도시한 바와 같이, 타점수가 적을 때, 모든 타점에 대한 내부 전극 저항값의 감소량은 Δr≥30μΩ이고 너깃의 직경은 또한 충분하다. 타점의 수가 증가하여 846점에 도달하면, 감소량 Δr＜30μΩ이 나타난다. 이 경우에, 1 사이클의 통전 시간 연장이 자동적으로 추가된다. 결국, 제어후(통전의 연장) 너깃 판단 기준(2)을 만족시키고 너깃 직경도 충분하다.

제30도 내지 제32도에 도시한 각 내부 전극 저항값의 감소량 Δr은 제30도 내지 제32도에서 도시한 타점의 범위내에 모든 타점에 대해 도시하고 있는 것에 주목하라. 또한 감소량 Δr은 3 사이클 통전후의 값이고, 통전 시간의 연장후 감소량 Δrp의 값은 도시되어 있지 않다. 타점의 수가 1500 타점 부근에 도달되면, 감소량 Δr은 전체로서 보다 적게되고 Δr30μΩ의 타점수는 상당히 증가된다. 이들 경우에, 통전 시간은 자동적으로 연장되고 감소량 Δrp는 상술한 기준(2)을 충족한다.

타점수가 2300점의 부근에 도달할 때, 통전의 연장의 빈도는 높게 되고, 충분한 너깃을 얻을 수 없을때 까지 타점의 수 또는 기간이 감소될 것으로 추정된다. 그러므로, 설정 전류값은 전류값 증가의 기준(5)에 의해 13kA로 자동적으로 상승한다. 타점의 수가 2832점일때, 불규칙 통전이 일어난다. 이 불규칙 통전은 너깃 판단에 대한 기준(3)에 의해 판단된다.

타점의 수가 3400 부근일때, 통전 연장의 빈도는 다시 증가되고 설정 전류값은 자동적으로 15kA로 상승한다(비록 도시되어 있지 않지만, 3200점 부근에서의 전류값은 14kA로 상승한다).

3740 타점의 부근에서, 전류값은 더욱더 증가되어 16kA로 되고 4450 타점의 부근에서, 불규칙 통전은 자주 나타나게 된다. 따라서, 전극 전압은 전극 압력증가의 기준(6)에 의해 260kgf(2548 N)까지 자동적으로 증가된다.

이 방법으로, 스폿 용접은 적응 제어에 의한 어떠한 인간의 조정없이 그리고 충분한 너깃을 보장하고 공정중 품질의 보증을 성취하면서 타점을 5400까지 수행할 수 있다. 부수적으로 5400 타점은 300 자동차의 300 패널 세트의 량이고 평균 자동차 생산 라인의 하루 일량과 같다. 제33도에서는, 3개의 베이스 부재가 접합되어 있기 때문에 각 타점에 대해 두개의 너깃 직경이 있다. 너깃 직경은 거의 동일하고 두개의 보다 작은 값이 도시되어 있다.

기준을 충족하지만 감소량 Δr이 특히 적고 불규칙 통전이 일어나는 경우의 너깃에 대해서, 모든 너깃 직경은 체크되어 충분한 것으로 밝혀진다. 더우기, 이 실험에서 적응 제어에 의한 전류값의 증가는 일정한 타점수 일때 이루어진다. 그러나, 동일 패널의 섹션 A과 B에 도시한 바와 같이, 너깃 형성의 난이도는 각 타점의 위치에 달려 있다. 그러므로, 타점의 개별 위치에 대해서, 또는 난이도에 따라서 분류된 그룹에 대해서는, 전류값은 개별적으로 또는 각 그룹에 따라서 증가되는 것을 알 수 있다. 이 방법으로, 용접 전극의 수명을 연장할 수있다.

또한, 이 예에서, 테스트의 시작시의 용접 조건은 각 패널의 모든 타점에 대해서 일정하게 된다. 또한 테스트 시작시의 용접 조건이 너깃 형성의 난이도에 따라, 개별적으로 또는 각 그룹에 따라서 변화된다. 그러므로, 용접 전극의 수명을 용접시 불필요한 가열을 방지하여 연장할 수 있다.

[강도 테스트]

종래 기술에 의해 조립된 자동차 화이트 바디와, 이것과 동일 부재가 사용되지만 측면 부재의 도어 개방부만이 실시예 1의 시스템에 의해 타격되고 다른 부채는 종래 기술에 의해 조립된 자동차 화이트 바디에 대해서, 자체의 밴딩 강성을 비교하여 그 결과를 제34도에 도시하고 있다.

도어 개방부의 타점 수는 종래 기술에서 164 타점이고 본 시스템에서는 71타점으로 감소된다. 타점 수의 감소률은 57%이다. 본 시스템에 의해 용접된 섹션은 타격후 30분 동안 180도로 경화 처리된다.

제34도에서 보면, 본 시스템에 의해 조립된 바디의 벤딩 강성은 타점 수의 상당한 감소에도 불구하고 종래 기술보다 나쁘지 않은 높은 값을 보이고 있다. 이것은 주로 본 발명에 의한 접착 효과때문이다.

[가치 분석]

종래 기술 대신에 본 발명의 시스템이 대량 생산 방법에 의해 차체의 조립공정에 사용되는 경우의 가치 분석은 다음과 같다.

A. 장점

1. 내부 시트 저항값의 증가에 의해 접합 에너지의 감소로 부터 나오는 것

a) 소비 전력의 절약(종래 기술의 1/3)

b) 로봇으 소형화 또는 용접기의 냉각화(시설 비용의 감소)

c) 스퍼터의 감소(유지 비용 감소)

d) 버르 발생 없음(마무리 공정수의 감소)

e) 용접 변형의 감소(리포밍 공정수의 감소)

f) 마킹이 적음(외형 향상)

g) 용접 전극의 긴 수명(안전한 타격, 용접 전극의 비용 감소)

h) 전극의 용착의 감소(라인 멈춤의 방지)

i) 좁은 열 영향 영역(베이스 부재의 악화 방지)

2. 내부 전극 저항값의 변동과 너깃의 성공 또는 실패 사이의 관계가 분명하게 되는 사실로 부터 나오는 것

a) 공정중 품질 보증의 성취(모든 타점에 대한 신뢰성 있는 보증) 따라서, 샘플체크(정(chisel)체크)의 폐지

b) 적응 제어에 의한 공정 자동화 성취(인건비 절약)

3. 저항 증가 재료의 접착 효과로 부터 나오는 것

a) 밀봉 성능(방수성 보증)

b) 차체의 강도 향상(차체의 중량의 감소, 스티어링의 안정성 향상)

c) 접합 강도 향상

d) 진동 특성의 향상(스티어링 안정성 및 승차감의 향상)

e) 소음 감소(쾌적성 향상)

f) 충격 특성의 향상

B. 단점

a) 생산 라인으로 자동 코팅기의 적당한 수를 도입할 필요성(추가의 시설비의 필요성)

b) 모니터 장비의 도입(추가의 시설비의 필요성)

c) 코팅 공정의 증가

d) 저항 증가 재료(접착제)의 비용

C. 비교

본 발명의 시스템이 종래 기술 대신에 도입되면, 비용 증가 요소는 감소되고 상술한 여러 장점에 대한 효과 또는 이익을, 전체적으로 비용 감소의 가능성을 가지면서 얻을 수 있다.

용접이 접합이 이미 적용되어 있는 경우에, 용접 성능과 공정중 품질 보증의 현저한 개선은 본 시스템의 도입에 의해 추가의 감소 비용의 효과와 더불어 얻을 수 있다.

[실시예 2]

본 발명의 실시예에서, 제21도에 도시한 자동 전극 연마기(29)가 사용된다. 다시 말하면, 상술한 적응 제어 공정에서, 용접 전극의 자동 전극은 제23도에 도시한 단계(S205)에서 전극 압력의 증가 대신에 이루어진다. 다른 구조와 작업은 실시예 1의 설명과 동일하다.

이 시스템에서, 불규칙 통전의 빈도가 연속 타점동안 기준보다 크면, 용접전극의 재연마는 상술한 추정 공정에서 자동적으로 이루어질 것이다. 이 경우에, 설정 전류값은 다음 타점에서 초기 설정값으로 재설정되어 용접을 계속할 수 있다.

[실시예 3]

본 발명의 실시예 3에서는, 천공된 테이프가 저항 증가 재료로서 사용된다. 다른 구성과 작동은 실시예 1의 설명에서 도시한 것과 동일하다.

이 시스템에서는, 양면 접착 천공 테이프(30)는 양 측면에 접착력이 있으며 용착 유닛(도시 생략)에 의해 한 패널(31)에 적층된다. 그리고 나서, 다른 패널이 설정되어 스폿 용접이 이루어진다. 이 때에, 용접로봇(13)은 컴퓨터에 의해 제어되므로 양 용접 전극(32)을 연결하는 중앙선이 천공된 테이프(30)의 홀(30a)의 중심에 정렬된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 시스템에서는 대량 생산 라인하에서, 용접 성능은 개선되고 높은 생산성이 유지된다. 또한, 대량 생산 시스템하에서 공정중 품질 보증이 용접될 때 용접된 모든 섹션의 첵킹에 의해 이루어지고 또한 용접의 품질과 관련된 트러블은 사전에 모니터된다. 이 작동으로, 용접의 품질과 관련된 트러블은 사전에 극복될 수 있다.

따라서, 본 발명의 시스템은 품질의 보증의 요구를 충족하고 현재의 요구 조건을 충족할 것으로 기대된다. 또한, 생산성 향상, 공정중 품질 보증, 적응 제어에 의한 긴 시간의 무인 작동이 대량 생산 시스템하에서 가능하게 된다. 이 때에, 용접 섹션에는 밀봉 또는 접착기능이 제공될 수 있고, 밀봉성능의 보장, 강도 향상과 같은 부가 가치가 높은 용접 섹션을 형성할 수 있다.

Claims (31)

1. 한쌍의 용접전극(32)을 갖는 스폿용접기(13)에 의해 접합면상의 아연도금된 층을 통하여, 아연도금된 강판으로 제조된 2개 이상의 초기부재(10a, 10b, 10c; 31)를 초기부재의 스폿용접면 근처의 구성부재내에 조립하기 위한 스폿용접방법에 있어서, 저항증가 재료를 초기부재(10a, 10b, 10c; 31)의 하나의 접합면상에서 설정된 위치에 위치시키는 단계(S102)와, 초기부재들 사이에 저항증가 재료를/클램핑할 동안 하나의 초기부재상에 다른 초기부재를 중첩시키는 단계(S103, S104)와, 스폿용접기의 1쌍의 용접 전극을 관통하는 중심축을 그 접합면 사이에 있는 저항증가 재료의 거의 중앙에 위치시키고, 각 용접 전극(32)에 의해 저항증가 재료 및 초기부재들을 소정의 전극 압력으로 가압하는 단계(S106)와, 설정값을 갖는 용접전류를 설정시간동안 용접전극(32)사이에 흐르게 하는 단계(S107)와, 설정된 시간에 용접전극에 대한 전기특성(△r)을 검출하는 단계(S108)와, 검출된 전기특성에 기초한 내부 전극 저항을 계산(S300, S301)하고 내부 전극 저항에 기초한 저항변화특성을 계산하는 단계(S302, S308)와, 설정된 기준(△R)에 따라 저항변화특성을 비교하므로써 접합면 사이에서의 너깃 형성의 성공 또는 실패를 결정하는 단계(S309)와, 상기 결정단계(S309)에서 실패라고 결정되면 용접조건을 자동적으로 변경하여(S400) 너깃의 형성을 보완하는 1차 보완 단계(S401)와, 보완 단계(S401)후에 부가적으로 계산된 저항변화특성을 다른 설정기준(△Rp)과 비교하여 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하는 2차 결정 단계(S404)와, 2차 결정단계에서 너깃 형성의 실패의 결정을 기록하는 단계(S902)와, 동일한 용접전극을 이용한 연속적인 스폿용접중 전기특성과 내부 전극 저항과 저항변화의 특성중 1개 이상을 연속적으로 기록하는 단계(S902)와, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 성공적인 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접의 기간과 스폿의 수를 추정하는 단계(S200)와, 추정된 수와 기간이 설정기준에 도달되었을 때 자동적으로 연속 용접조건을 변경하는 제어 단계(S205)와, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 또는 일련의 단계에서 발생되는 불의의 사고에 기인하여 소정의 너깃이 형성되지 않은 것으로 결정될 때, 부가적인 백업 시스템을 작동시키므로써 너깃을 형성하는 보완 단계(S300, S1000)와, 주컴퓨터에 의해 전체적으로 제어되는 생산라인을 구성하는 단계들 사이에 초기부재를 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
2. 한쌍의 용접전극(32)을 갖는 스폿용접기(13)에 의해 접합면상의 아연도금된 층을 통하여 아연도금된 강판으로 제조된 2개 이상의 초기부재를 초기부재(10a, 10b, 10c; 31)의 스폿용접면 근처의 구성부재내에 조립하기 위한 스폿용접방법에 있어서, 저항증가 재료를 초기부재(10a, 10b, 10c; 31)의 하나의 접합면상에서 설정된 위치에 위치시키는 단계(S102)와, 초기부재들 사이에 저항증가 재료를 클램핑할 동안 하나의 초기부재상에 다른 초기부재를 중첩시키는 단계(S103, S104)와, 스폿용접기의 1쌍의 용접 전극을 관통하는 중심축을 그 접합면 사이에 있는 저항증가 재료의 거의 중앙에 위치시키고, 각 용접 전극(32)에 의해 저항증가 재료 및 초기부재들을 소정의 전극 압력으로 가압하는 단계(S106)와, 설정값을 갖는 용접전류를 설정시간동안 용접전극(32)사이에 흐르게 하는 단계(S107)와, 설정된 시간에 용접전극에 대한 전기특성(△r)을 검출하는 단계(S108)와, 검출된 전기특성에 기초한 내부 전극 저항을 계산(S300, S301)하고 내부 전극 저항에 기초한 저항변화 특성을 계산하는 단계(S302, S308)와, 설정된 기준(△R)에 따라 저항변화 특성을 비교하므로써 접합면 사이에서의 너깃 형성의 성공 또는 실패를 결정하는 단계(S309)와, 상기 결정단계(S309)에서 실패라고 결정되면 용접조건을 자동적으로 변경하여(S400) 너깃의 형성을 보완하는 1차 보완 단계(S401)와, 보완 단계(S401)후에 부가적으로 계산된 저항변화특성을 다른 설정기준(△Rp)과 비교하여 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하는 2차 결정단계(S404)와, 2차 결정단계에서 너깃 형성의 실패의 결정을 기록하는 단계(S902)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
3. 한쌍의 용접전극(32)을 갖는 스폿용접기(13)에 의해 접합면상의 아연도금된 층을 통하여 아연도금된 강판으로 제조된 2개 이상의 초기부재(10a, 10b, 10c; 31)를 초기부재의 스폿용접면 근처의 구성부재내에 조립하기 위한 스폿용접방법에 있어서, 저항증가 재료를 초기부재(10a, 10b, 10c; 31)의 하나의 접합면상에서 설정된 위치에 위치시키는 단계(S102)와, 초기부재들 사이에 저항증가 재료를 클램핑할 동안 하나의 초기부재상에 다른 초기부재를 중첩시키는 단계(S103, S104)와, 스폿용접기의 1쌍의 용접 전극을 관통하는 중심축을 그 접합면 사이에 있는 저항증가 재료의 거의 중앙에 위치시키고, 각 용접 전극(32)에 의해 저항증가 재료 및 초기부재들을 소정의 전극 압력으로 가압하는 단계(S106)와, 설정값을 갖는 용접전류를 설정시간동안 용접전극(32)사이에 흐르게 하는 단계(S107)와, 설정된 시간에 용접전극에 대한 전기특성(△r)을 검출하는 단계(S108)와, 검출된 전기특성에 기초한 내부 전극 저항을 계산(S300, S301)하고 내부 전극 저항에 기초한 저항변화 특성을 계산하는 단계(S302, S308)와, 설정된 기준(△R)에 따라 저항변화 특성을 비교하므로써 접합면 사이에서의 너깃 형성의 성공 또는 실패를 결정하는 단계(S309)와, 상기 결정단계(S309)에서 실패라고 결정되면 용접조건을 자동적으로 변경하여 너깃의 형상을 보완하는 1차 보완 단계(S401)와, 보완 단계(S401)후에 부가적으로 계산된 저항변화특성을 다른 설정기준(△Rp)과 비교하여 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하는 2차 결정단계(S404)와, 2차 결정단계에서 너깃 형성의 실패의 결정을 기록하는 단계(S902)와, 동일한 용접전극을 이용한 연속적인 스폿용접중 전기특성과 내부 전극 저항과 저항변화의 특성중 1개 이상을 연속적으로 기록하는 단계(S902)와, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 성공적인 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접의 기간과 스폿의 수를 추정하는 단계(S200)와, 추정된 수와 기간이 설정기준에 도달되었을 때, 자동적으로 연속 용접조건을 변경하는 제어 단계(S205)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
4. 제1항에 있어서, 1차 보완을 위한 용접조건을 변화시키는 단계는 용접전류의 기간을 연장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
5. 제2항에 있어서, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 또는 일련의 단계에서 발생되는 불의 사고에 기인하여 소정의 너깃이 형성되지 않은 것으로 결정되었을 때 부가적인 백업 시스템을 작동시키므로써 너깃을 형성하는 보완 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 추정단계는 저항변화의 특성을 설정된 기준과 비교하므로써 충분한 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접의 기간과 스폿의 수를 추정하는 단계를 포함하며, 상기 용접조건의 변화 단계는 용접전극을 자동적으로 연마하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용정방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 추정단계는 용접전극 사이의 불규칙한 통전의 빈도를 비교하므로써 충분한 너깃이 형성되지 않을 때까지의 스폿용접의 기간과 스폿의 수를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
8. 제1항에 있어서, 제어단계에서 용접조건을 변화시키는 단계는 용접전류의 기간을 연장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
9. 제1항에 있어서, 제어단계에서 용접조건을 변화시키는 단계는 용접전류의 설정값을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 중첩단계에서 아연도금된 강판의 접합면 사이에 간극을 보장하는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 접합면이 가압단계에서 서로 접촉하도록 접합된 사이의 스페이서 주위에 간극의 일부를 유지하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 접합면이 가압단계에서 서로 접촉하도록 접합면 사이의 스페이서 주위에 간극의 일부를 유지하며, 상기 유지된 간극은 통전시에 용융되거나 증발된 아연이 아연도금된 강판의 용접부로부터 방출될 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 저항 증가재료는 난전도성 입자와 접착제의 혼합물을 포함하며, 상기 난전도성 입자는 스페이서로 작용하며, 상기 접착재료는 가열되거나 에이징되었을 때 접착력을 증가시키거나 발포되는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 저항 증가 재료는 그 대향면상에 접착제가 코팅된 천공된 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
15. 아연도금된 강판은 그 사이에 간극을 보장하는 스페이서를 포함한 저항증가 재료를 클램핑하며, 상기 아연도금된 강판의 접합면은 전극쌍이 아연도금된 강판을 가압할 때 간극의 일부가 접합면사이의 스페이서 주위에 유지되도록 서로 접촉되며, 유지된 간극은 전극 사이로 용접전류가 흐를 때 용해되거나 증발된 아연이 아연도금된 강판의 용접부를 통하여 방출될 수 있는 크기를 갖는, 한쌍의 전극을 갖는 스폿용접기에 의해 접합될 중첩된 아연도금된 강판을 연속적으로 스폿용접하는 방법에 있어서, 내부 전극 저항의 기록에 따라 충분한 너깃이 전극에 의해 형성되지 않을 때까지 스폿용접의 기간과 스폿의 수에 의해 한정된 전극수명을 추정하는 단계와, 전극수명이 설정된 전극수명에 도달될 때 연속적인 스폿용접을 가능하게 하는 용접조건을 자동적으로 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 전극수명은 설정된 일련의 스폿간격에서의 불규칙한 통저의 발생 빈도가 설정기준값에 도달될 때 스폿의 수에 의해 한정되며, 상기 불규칙한 통전은 각각의 스폿에 공급된 교류의 제1사이클째에서의 내부 전극 저항이 실정값을 초과하였을 때의 경우에 한정되는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
17. 제15항에 있어서, 상기 전극수명은 설정된 일련의 스폿간격에서 형성된 불충분한 너깃을 완성시키기 위한 보완의 빈도가 설정된 기준값에 도달되었을 때 스폿의 수에 의해 한정되며, 상기 불충분한 너깃은 각각의 스폿에 전류를 공급하는 동안 내부 전극 저항의 최대값과 최소값 사이의 편차가 설정된 기준값보다 낮게 될 때 형성된 너깃에 의해 한정되며, 상기 보완은 전류공급시간을 연장시키므로써 불충분한 너깃에 대해 실행되는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
18. 제15항에 있어서, 상기 전극수명은 설정된 일련의 스폿간격에서 형성된 불충분한 너깃을 완성시키기 위한 보완의 빈도가 설정된 기준값에 도달되었을 때 스폿의 수에 의해 한정되며, 상기 불충분한 너깃은 각각의 스폿에 전류를 공급하는 동안 내부 전극 저항의 변화를 나타내는 복수개의 패턴에서 미리 선택된 패턴일 때 형성된 너깃에 의해 한정되며, 상기 보완은 전류공급시간을 연장시키므로써 불충분한 너깃에 대해 실행되는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
19. 제15항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 접착제와 분말에 혼합물을 포함하며, 상기 분말은 스페이서로 작용하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
20. 제3항에 있어서, 연속적인 기록단계에서의 기록에 따라 또는 일련의 단계에서 발생되는 불의의 사고에 기인하여 너깃이 형성되지 않은 것으로 결정되었을 때 부가적인 백업 시스템을 작동시키므로써 너깃을 형성하는 2차적 보완 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
21. 한쌍의 용접전극(32)에 의해 2개 이상의 아연도금 강판을 스폿 용접접하기 위한 스폿용접방법에 있어서, 상기 아연도금 강판 사이에 간극을 확보하기 위해 스페이서를 갖는 저항증가 재료를 아연도금 강판 사이에 위치시키는 단계와, 상기 용접 전극에 의해 아연도금 강판을 클램핑하는 단계와, 상기 용접전극 사이에 용접 전류를 흐르게 하는 단계와, 상기 용접 전류가 흐르는 동안 용접 전극에 대한 전기특성을 검출하는 단계와, 아연도금 강판 사이에 너깃 형성이 성공인지 실패인지를 결정하기 위해 설정된 기준에 따라 전기 특성을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 클램핑 단계에서 아연도금 강판 사이의 스페이서 주위에 간극의 일부를 유지하며, 상기 유지된 간극은 통전시에 용융되거나 증발된 아연이 아연도금 강판의 용접부로부터 방출될 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
23. 제21항에 있어서, 상기 저항증가 재료에 의해 발생된 전극 사이에 저항의 증가는 거의 전류 흐름 단계동안 발생되는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
24. 제21항에 있어서, 상기 전기 특성은 용접 전극 사이에 저항 변화의 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
25. 제21항에 있어서, 상기 전기 특성은 용접 전극 사이에 저항의 최대값과 최소값 사이에 차이를 포함하고, 그 차이는 용접 전극 사이에 저항의 감소량을 나타내는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
26. 제21항에 있어서, 상기 전기 특성은 전류 흐름단계에서 용접 전극 사이에 저항의 변화를 나타내는 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
27. 제21항에 있어서, 상기 전기 특성은 용접 전극 사이에 저항의 최대값과 최소값 사이에 차이 및 전류 흐름단계에서 용접 전극 사이에 저항의 변화를 나타내는 패턴을 포함하고, 상기 차이는 용접 전극 사이에 저항의 감소량을 나타내는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
28. 제21항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 접착제 및 스페이서로서 작용하는 분말과의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
29. 제21항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 접착제 및 스페이서로서 작용하는 분말과의 혼합물을 포함하고, 상기 접착제는 가열되거나 에이징될 때 잡착력을 증가시키거나 발표되는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
30. 제21항에 있어서, 상기 저항증가 재료는 그 대향면상에 접착제가 코팅된 천공 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.
31. 제21항에 있어서, 상기 아연도금 강판은 저항증가 재료가 클램핑 단계에서 아연도금 강판 사이에 스페이서 주위에 간극의 일부를 유지하며 상호 부분적으로 접촉하고, 상기 유지된 간극은 통전시에 용융되거나, 증발된 아연이 아연도금 강판의 용접면으로부터 방출될 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 스폿용접방법.