KR100264810B1 - Welding search device and search method for touch senser - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A welding deposition detecting device and a detecting method thereof are provided to prevent a welding process from stopping by sensing welding deposition with the touch sensor and to enhance productivity. CONSTITUTION: To detect welding deposition using a touch sensor, a robot is moved to an original position, and a system detects the accurate welding start point and the finish point of the robot and decides if welding deposition occurs during a welding process. The system flows high voltage and low current to remove the welding deposition and stops the welding process. After that, the touch sensor detects the welding deposition again. Since the touch sensor detects the welding deposition after the welding process, productivity is enhanced and the welding deposition is more accurately detected.

Description

터치 센서를 이용한 용착 검출장치 및 그 검출방법Welding detection apparatus using touch sensor and detection method thereof

제1도는 본 발명에 따른 용접기의 용착 검출장치를 개략적으로 나타낸 도면.FIG. 1 schematically shows a welding detection apparatus of a welding machine according to the present invention. FIG.

제2도는 본 발명에 따른 용착 검출방법을 나타낸 플로우 챠트.FIG. 2 is a flow chart showing a welding detection method according to the present invention. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 : 피터 2 : 모재1: Peter 2: Base material

3 : 로보트 4 : 용접기3: Robot 4: Welding machine

5 : 로보트 제어기 6 : 마그네틱 스위치5: Robot controller 6: Magnetic switch

7 : 터치센서회로 8 : 전원7: Touch sensor circuit 8: Power source

본 발명은 터치 센서를 이용한 용착 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것으로, 특히, 아크 용접에서 초기점 및 종단점 검출장치에 사용되는 터치 센서를 이용하여 용접중 또는 용접직후 발생한 용착현상을 검출하기 위한 터치 센서를 이용한 용착 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding detection apparatus using a touch sensor and a detection method thereof, and more particularly, to a welding detection apparatus and method for detecting a welding phenomenon occurring during welding or immediately after welding using a touch sensor used in an initial point and an end point detection apparatus in arc welding The present invention relates to a welding detection apparatus using a sensor and a detection method thereof.

용접로보트를 이용한 자동 아크용접 작업에 있어서 흔히 발생하는 용착은 용접작업중 또는 용접작업후 용접와이어가 모재에 접착되는 현상으로서, 용접작업의 생산성에 큰 영향을 미친다. 상기 문제점을 해결하기 위하여 종래의 용접장치는 용접기와 로보트간에 용착을 인식할 수 있는 신호단을 설치하여 용착을 인식하고 용착이 검출되면 용착을 해제하도록 하는 기능을 가지고 있다. 그러나 이러한 종래의 방법으로는 용접이 진행중일 때만 용착인식이 가능하고 용접이 끝난후에는 용착인식이 불가능하다. 따라서 용접 종료후 용착 현상이 발생하면 로보트가 다음 용접위치로 이동할수 없기 때문에 위치이동을 할때 쇼크 센서(Shock Sensor)등이 작동하여 로보트가 정지하게 되는 문제점이 있다.Welding, which is common in automatic arc welding using welding robots, is a phenomenon in which the welding wire adheres to the base material during or after the welding operation, which greatly affects the productivity of the welding work. In order to solve the above problems, a conventional welding apparatus has a function of providing a signal terminal for recognizing welding between a welding machine and a robot, recognizing welding and releasing welding when welding is detected. However, with this conventional method, welding recognition is possible only when welding is in progress, and welding recognition is not possible after welding is completed. Therefore, when welding is terminated after welding, the robot can not move to the next welding position, so that a shock sensor or the like is operated when the position is moved, resulting in a problem that the robot is stopped.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 용접장치에서 용접작업이 끝난 직후에 발생되는 용착현상을 터치센서를 이용하여 감지해서 처리함으로서 용접작업이 중단되는 것을 방지하여 생산성을 높이는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to prevent the welding operation from being interrupted by detecting and processing the welding phenomenon occurring immediately after the welding operation is completed in the welding apparatus using the touch sensor.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 피더에서 공급되는 용접 와이어를 이용하여 모재에 아크용접을 실행하는 로보트와, 상기 로보트에 전원을 공급하며 용착검출시 용착신호를 제공하여 용착을 제거하는 용접기와, 상기 용접기의 양출력단(+,-)사이의 전압을 검출하여 그 값에 따라 용착여부를 판단하는 용착신호를 터치센서시스템에 제공하기 위한 로보트 제어기로 구성된 용접시스템과, 상기 로보트를 용접상태 또는 용착검출상태로 절환하는 마그네틱 스위치와, 상기 용접시스템의 초기점 및 종단점의 용착여부를 감지하는 터치센서회로와, 상기 터치센서회로에 파워를 공급하는 전원으로 구성된 터치센서 시스템으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a robot for performing arc welding on a base material using a welding wire supplied from a feeder, a welding machine for supplying welding power to the robot, A welding system comprising a robot controller for detecting a voltage between two output terminals (+, -) of the welding machine and for providing a welding signal to the touch sensor system, And a touch sensor system composed of a touch sensor circuit for detecting whether welding of the welding point and an end point of the welding system is performed and a power source for supplying power to the touch sensor circuit. do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 용접기의 용착검출장치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 아크용접을 실행하는 용접시스템(A)과 용접 초기점 및 종단점의 검출과 용착의 검출을 위한 터치센서 시스템(B)이 도시되어 있다. 상기 용접시스템(A)은 피더(Feeder, 1)에서 공급되는 용접 와이어를 이용하여 모재(2)에 아크용접을 실행하는 로보트(3)와, 상기 로보트(3)에 전원을 공급하며 용착검출시 용착신호를 제공하여 용착을 제거하는 용접기(4)와, 상기 용접기(4)의 양출력단(+,-)사이의 전압을 검출하여 그 값에 따라 용착여부를 판단하는 용착신호를 터치센서시스템(B)에 제공하기 위한 로보트 제어기(5)로 구성되어 있다. 다음에, 터치센서 시스템(B)은 로보트를 용접상태 또는 용착검출상태로 절환하는 마그네틱 스위치(6)와, 상기 용접시스템(B)의 초기점 및 종단점의 용착여부를 감지하는 터치센서회로(7)와, 상기 터치센서회로(7)에 파워를 공급하는 전원(8)으로 구성되어 있다.FIG. 1 schematically shows a weld detection apparatus for a welder according to the present invention, which comprises a welding system A for performing arc welding and a touch sensor system B for detection of welding initial points and end points and detection of welding, Respectively. The welding system A includes a robot 3 for performing arc welding on the base material 2 by using a welding wire supplied from a feeder 1 and a robot 3 for supplying power to the robot 3, A welder 4 for providing a welding signal to remove welding and a voltage sensor for detecting a voltage between the two output terminals (+, -) of the welding machine 4, B of the robot controller 5. The touch sensor system B includes a magnetic switch 6 for switching the robot to a welding state or a welding detection state and a touch sensor circuit 7 for detecting whether or not welding of the initial point and the end point of the welding system B And a power source 8 for supplying power to the touch sensor circuit 7.

로보트(3)가 용접을 개시하면 용접기 출력 양단의 양단자(+)와 음단자(-)에 로보트 제어기로부터 정해진 전압, 전류가 걸리는데 이것은 용접시 발생하는 아크에 의한 것으로 상기 용접시 용착현상이 발생하면 용접기 출력양단의 양단자(+)와 음단자(-)사이의 전압은 0V가 되고 전류값은 무한히 커지게 된다. 따라서 이때 양단자(+)와 음단자(-) 양단의 저항값은 0에 근접하게 된다. 상기 현상을 이용하여 용접기의 출력 양단의 양단자(+)와 음단자(-)를 용접기(4)와 로보트 제어기(5)간 시그널 케이블 신호선에 직접 연결하고 그 양단의 저항값이 일정한 값(약100Ω) 이하가 되면 용착이 발생한 것으로 인식한다. 용접을 시작하기 위해 로보트 제어기(5)로부터 케이블을 통해 터치센서 시스템(B)에 신호를 보내서 전원(8)을 통해 마그네틱 스위치(6)를 턴-온 시키면 마그네틱 스위치(6)의 a 접점은 온, b 접점은 오프되어 로보트가 용접할 수 있는 상태가 된다. 이때 용착이 되면 용접기로부터 케이블을 통하여 로보트 제어기에 용착 검출 신호가 전달되어 용접중의 동작여부를 판단하게 된다. 일단 용접 동작이 끝나면 로보트 제어기(5)는 케이블을 통해 마그네틱 스위치(6)에 신호를 보내 마그네틱 스위치(6)를 턴-오프시킨다. 그러면 b 접점이 공통접점(com)에 연결되어 터치 센서 회로(7)가 동작할 수 있는 상태가 된다. 이때, 용착상태이면 마그네틱 스위치(6)를 턴-온하여 용접할 수 있는 회로로 전환한후 고전압, 저전류로 짧은 시간동안 용접하여 용착을 해제하고 전환한후 고전압, 저전류로 짧은 시간동안 용접하여 용착을 해제하고 다시 마그네틱 스위치(6)를 턴-오프하여 용착을 검출할 수 있는 회로로 전환하여 용착상태를 재검출하여, 용착이 아니면 다음 로보트의 위치로 이동하고 용착상태이면 마그네틱 스위치(6)를 턴-온하여 용접할 수 있는 회로로 전환하고 다시한번 고전압, 저전류로 짧은시간동안 용접을 한다. 상기 상태에서 마그네틱 스위치(6)를 턴-오프하여 용착을 검출하여 다시 용착상태이면 알람을 작동시킨다.When the robot (3) starts welding, the voltage and current determined from the robot controller are applied to both terminals (+) and negative terminal (-) at both ends of the welding output. This is caused by the arc generated at welding, The voltage between both terminals (+) and negative terminal (-) at both ends of the welder output becomes 0V and the current value becomes infinitely large. Therefore, at this time, the resistance values at both terminals (+) and (-) are close to zero. (+) And negative terminal (-) at both ends of the output of the welding machine are directly connected to the signal cable signal line between the welding machine 4 and the robot controller 5 using the above phenomenon and the resistance value at both ends of the welding cable 100 Ω) or less. When the magnetic switch 6 is turned on via the power source 8 by sending a signal from the robot controller 5 through the cable to the touch sensor system B to start welding, the a contact of the magnetic switch 6 is turned on , the b contact is turned off and the robot can be welded. At this time, when welding is performed, a welding detection signal is transmitted from the welding machine to the robot controller through the cable to judge whether or not the welding operation is performed. Once the welding operation is completed, the robot controller 5 sends a signal to the magnetic switch 6 via the cable to turn off the magnetic switch 6. Then, the contact b is connected to the common contact "com", so that the touch sensor circuit 7 can operate. At this time, if the magnetic switch 6 is turned on, the magnetic switch 6 is switched to a circuit that can be welded, and then welding is performed for a short time at a high voltage and a low current to release welding. The magnetic switch 6 is turned on again to switch to a circuit capable of detecting welding to re-detect the welding state. If it is not welding, it moves to the position of the next robot. If the magnetic switch 6 is in the welding state, ) Is turned on and switched to a circuit that can be welded, and once again welding is carried out at a high voltage and a low current for a short time. In this state, the magnetic switch 6 is turned off to detect the welding, and the alarm is activated if it is in the welded state again.

제2도는 터치센서를 이용한 용착 검출방법 나타낸 플로우챠트로서, 먼저 로보트를 가동하고(100) 상기 가동한 로보트를 용접 초기점으로 이동하고(101) 상기 이동된 로보트가 정확한 용접 초기점 및 종단점을 검출한다(102). 다음으로 상기 검출된 용접중 용착의 발생여부를 판단하여(103) 용착이 발생하였다면 고전압, 저전류로 짧은시간동안 용착해제하고(104) 용착 재검출을 한후에 용착발생 여부를 판단하여(105) 용착이 발생하였다면 용착해제 횟수인 n이 3보다 작은가를 판단하여(106) 3보다 작으면 이면 용착해제 횟수를 증가시키고(107) 용작해제 횟수가 3보다 크다면 용접을 종료(108)한다. 다음으로 상기 용접중 용착이 발생하지 않으면 용접을 종료하고(108) 터치 센서로 용착 검출을 판단하여(109) 용착이 발생했다면 용접가능 회로로 전환하는 마그네틱 스위치를 턴-온 시키고(110) 상기 전환된 회로로 고전압, 저전류로 짧은 시간동안 용착 해제를 한후(111) 터치 센서로 전환하는 마그네틱 스위치를 턴-오프시킨다(112). 다음으로 상기 전환된 회로로 터치 센서로 용착 재검출을 판단하여(113) 용착이 재검출 되면 용착해제 횟수인 n이 3보다 작은가를 판단하여(114) 3보다 작으면 용착해제 횟수를 증가시키고(115) 용착해제 횟수가 3보다 크다면 알람을 작동하여(116) 용접을 중지시키고(117) 용착이 재검출 되지 않으면 로보트의 다음 위치로 이동하게 된다(118).FIG. 2 is a flow chart showing a welding detection method using a touch sensor. First, the robot is operated (100), the movable robot is moved to a welding initial point (101), and the moved robot detects an accurate welding initial point and an end point (102). Next, a determination is made as to whether welding has occurred in the detected weld 103. If welding has occurred, the welding is released for a short time at a high voltage and a low current 104. After the welding material is detected, If it is determined that n is less than 3 (106), then the number of times of release of welding is increased (107), and if the number of release of release is greater than 3, welding is terminated (108). Next, if welding does not occur during the welding, welding is terminated (108), welding detection is determined by a touch sensor (109), and if welding has occurred, a magnetic switch for switching to a weldable circuit is turned on (110) (111) to turn off the magnetic switch for switching to the touch sensor (112). If it is determined that the welded material is detected by the touch sensor in step S113, then it is determined whether n is less than 3 (114). If it is smaller than 3, the number of times of deposition is increased 115) If the number of times of welding release is greater than 3, an alarm is activated to stop welding (117) and to move to the next position of the robot (118) if welding is not detected again.

본 발명은 로보트를 이용한 자동 용접에서 용접 작업 직후의 동작여부를 판단하여 용착을 해결할수 있어 생산성에 도움이 되며 여러번에 걸쳐 용착을 확인함으로 용착 판단 실패율이 적다. 또한 종래의 터치센서 회로를 이용함으로 별도의 하드웨어가 필요없이 알고리즘 구현이 간단하고 경제적이다.In the automatic welding using a robot, it is possible to solve the welding problem by judging whether or not the welding operation is immediately after the welding operation, which is helpful for the productivity and the welding failure judgment rate is small by checking the welding several times. In addition, since the conventional touch sensor circuit is used, the algorithm is simple and economical to implement without requiring any additional hardware.

Claims (4)

피더에서 공급되는 용접 와이어를 이용하여 모재에 아크용접을 실행하는 로보트(3)와, 상기 로보트에 전원을 공급하며 용착검출시 상기 로보트에 용착제거를 위한 고전압, 저전류를 제공하여 용착을 제거하는 용접기(4)와, 상기 용접기의 양출력단(+,-) 사이의 전압을 검출하여 그 값에 따라 용착여부를 판단하고, 용접후 터치센서스템을 제어하여 용착여부를 검출하는 로보트 제어기(5)로 구성된 용접시스템(A)과, 상기 로보트를 용접상태 또는 용착검출상태로 절환하는 마그네틱스위치(6)와, 상기 용접시스템의 용접 초기점 및 종단점의 용착여부를 감지하는 터체센서회로(7)와, 상기 터치센서회로에 파워를 공급하는 전원으로 구성된 터치센서시스템(B)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치센서를 이용한 용착 검출장치.A robot (3) for performing arc welding on a base material by using a welding wire supplied from a feeder, and a controller (3) for supplying power to the robot and supplying a high voltage and a low current to the robot A robot controller 5 for detecting the voltage between the two output terminals (+, -) of the welding machine, determining whether or not the welding is performed according to the detected voltage, , A magnetic sensor (6) for switching the robot to a welding state or a welding detection state, a body sensor circuit (7) for detecting welding initial point and end point of the welding system, , And a touch sensor system (B) composed of a power source for supplying power to the touch sensor circuit. 로보트를 가동하는 단계와, 상기 가동한 로보트를 용접 초기점으로 이동하는 단계와, 상기 이동된 로보트의 정확한 용접 초기점 및 종단점을 검출하는 단계와, 상기 검출된 초기점 및 종단점 사이의 용접구간의 용접 도중 용착의 발생 여부를 판단하는 단계와, 상기 용착 여부를 판단하여 용착이 발생하지 않으면 용접을 종료하고 용착이 발생하면 용착해제를 위한 고전압, 저전류를 흘려 용착을 해제한 후 용접을 종료하는 단계와, 상기 용접종료 후 터치센서로 용착 검출을 판단하는 단계와, 상기 용착 검출을 판단하여 용착검출이 되지 않으면 로보트의 다음 용접위치로 이동하고, 용착이 검출되면 용착해제를 위한 고전압, 저전류를 흘려 용착을 해제한 후 다음 용접위치로 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접에서 터치센서를 이용한 용접 후 용착 검출방법.Moving the robot to an initial welding point; detecting an accurate welding initial point and an end point of the moved robot; and detecting a welding start point and an end point between the detected initial point and the end point Determining whether or not welding has occurred during welding; determining whether or not the welding is to be performed; terminating the welding if welding does not occur; releasing the welding by flowing a high voltage and a low current for releasing the welding when welding occurs; Determining whether the welding is detected by the touch sensor after the completion of the welding; determining whether the welding is detected and moving to the next welding position of the robot if the welding is not detected; So as to move to the next welding position, and the touch sensor is moved to the next welding position. Welding detection method after welding. 제2항에 있어서, 상기 터치 센서로 용착검출을 하는 단계에서 용착이 발생했다면 용접가능 회로로 전환하는 마그네틱 스위치를 턴-온 시키는 단계와, 상기 전환된 회로로 고전압, 저전류로 짧은 시간동안 용착 해제를 하는 단계와, 상기 전환된 회로로 터치 센서로 용착 재검출을 판단하는 단계와, 상기 용착 재검출을 하는 단계에서 용착이 재검출 되지 않으면 로보트의 다음 위치로 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 이용한 용착 검출방법.The method of claim 2, further comprising the steps of: turning on a magnetic switch for switching to a weldable circuit if welding has occurred in the step of performing welding detection with the touch sensor; And a step of moving the robot to a next position of the robot if the welding is not detected again in the step of detecting the welding material, characterized by comprising the steps of: Wherein the method comprises the steps of: 제2항에 있어서, 상기 터치센서로 용착 재검출을 하는 단계에서 용착이 재검출되면 용착을 해제하기 위한 횟수인 n을 증가시켜 상기 횟수가 세번 이하이면 용착해제 시도 횟수를 증가시키고 용착시도횟수가 세번을 초과하면 알람을 작동하여 용접을 중지시키는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 이용한 용착 검출방법.3. The method according to claim 2, wherein when the welding is detected again in the step of detecting the welding material with the touch sensor, the number n of times for releasing the welding is increased and if the number is less than three times, And when it exceeds three times, the alarm is activated to stop the welding.
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