KR100376010B1 - Control method of unmanned automatic welding system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무인자동용접장치 제어방법에 관해 제시한다. 본 발명은 용접건을 장착한 로봇과, 용접조건과 기동신호를 출력하는 로봇 콘트롤러와, 로봇 콘트롤러로부터 신호에 받아 용접건에 전류를 통전시킴과 동시에 로봇 콘트롤러에 용접완료신호를 출력하는 타이머 및 타이머에 의해 통전된 용접전류를 용접건에 대하여 선택적으로 차단시키는 배선용 차단기를 구비하는 무인자동용접장치에 있어서, 배선용 차단기와 로봇 콘트롤러를 신호 케이블로 연결하여 배선용 차단기에 SCR 2차 용접전류가 흐를 때 해당신호를 로봇 콘트롤러에 출력하고, 로봇 콘트롤러는 타이머로부터의 용접완료신호와 배선용 차단기로부터의 통전신호가 동시에 입력될 경우에만 용접완료로 판단하도록 구성된다. 본 발명은 로봇 콘트롤러의 모드스위치 접촉불량이나 콘트롤러와 타이머간 신호 케이블이 단선되어 타이머가 용접전류를 통전시키지 않고 용접완료신호를 출력하더라도 용접건에 실제로 전류가 흐를 때에만 용접완료로 판단하여 타점을 이동하는 바, 종래와 같은 타이머의 신호해석 오류로 인한 대량의 미용접 발생을 확실하게 방지할 수 있게 된다.The present invention relates to a method for controlling an unmanned automatic welding device. The present invention provides a robot equipped with a welding gun, a robot controller for outputting a welding condition and a start signal, a timer and a timer for receiving a signal from the robot controller and energizing a current to the welding gun and simultaneously outputting a welding completion signal to the robot controller. An unmanned automatic welding device having a circuit breaker for selectively interrupting the welding current energized by the welding gun, wherein an SCR secondary welding current flows through the circuit breaker by connecting the circuit breaker and the robot controller with a signal cable. The signal is output to the robot controller, and the robot controller is configured to determine that the welding is completed only when the welding completion signal from the timer and the energization signal from the wiring breaker are simultaneously input. In the present invention, even if the mode switch contact failure of the robot controller or the signal cable between the controller and the timer is disconnected and the timer outputs the welding completion signal without energizing the welding current, it is determined that the welding is completed only when the current flows through the welding gun. By moving, it is possible to reliably prevent the occurrence of a large amount of cosmetic contact due to the signal interpretation error of the timer as in the prior art.
Description
본 발명은 로봇(robot) 등을 이용하여 용접작업을 자동으로 수행하는 무인자동용접장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 콘트롤러의 용접 기동신호에 따라 용접건(welding gun)에 실제로 용접전류가 통전되었을 때만 메인 콘트롤러에 용접완료신호를 출력하도록 함으로써 타이머(timer)의 신호해석 오류로 인한 미용접 불량을 효과적으로 방지할 수 있도록 된 무인자동용접장치 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned automatic welding device that automatically performs a welding operation using a robot, and more particularly, a welding current is actually applied to a welding gun according to a welding start signal of a main controller. The present invention relates to an unmanned automatic welding device control method capable of effectively preventing cosmetic welding defects caused by a signal interpretation error of a timer by outputting a welding completion signal to the main controller only.
일반적으로 무인자동용접장치는 로봇을 이용하여 작업자가 투입되기 곤란한 대형 구조물 등의 용접작업을 간편하고 안전하게 수행하는 것으로, 다량의 용접작업을 신속 정확하게 실시할 수 있는 등의 장점에 따라 각종 산업현장에서 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 자동차의 제조에 있어서도 차체는 많은 멤버(member)들을 서로 접합하여 구성하는 바, 차체 조립라인에 무인자동용접장치를 적정간격으로 배치하여 이송수단을 따라 간헐적으로 이송되는 차체의 설정된 다수의 용접포인트를 자동으로 신속하게 용접하고 있다.In general, the unmanned automatic welding device is a simple and safe method of welding a large structure that is difficult for an operator to input by using a robot, and can perform a large amount of welding work quickly and accurately in various industrial sites. It is widely used. For example, in the manufacture of automobiles, the car body is formed by joining a large number of members to each other. An unmanned automatic welding device is disposed on the car body assembly line at appropriate intervals, and a set number of car bodies that are intermittently transported along the transport means. Welding points automatically and quickly.
이러한 무인자동용접장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 로봇 콘트롤러(PLC:3)에서 용접조건과 용접 기동신호를 출력하면, SCR(silicon controlled rectifier)을 갖는 타이머(4)가 신호 케이블(6)을 통해 로봇 콘트롤러(3)의 신호를 받아 용접 케이블(8)을 통해서 로봇(1)에 장착된 용접건(2)에 소정의 용접전류를 통전(通電)시킨다. 그러면, 용접건(2)이 로봇()에 의해 로봇 콘트롤러(3)의 신호에 해당하는 차체의 용접 포인트에 스폿(spot)용접을 실시하게 된다. 그리고, 타이머(4)는 용접전류가 설정된 값으로 흐르면 로봇 콘트롤러(3)로 용접완료신호를 출력하게 되고, 이에 따라 로봇 콘트롤러(3)는 다음 타점으로 이동하여 전술한 바와 같이 용접을 연속적으로 수행하게 된다. 나머지 부호 5는 용접건(2) 등의 교체시 SCR의 2차 전류를 차단하기 위한 배선용 차단기(NFB)이고, 7은 배선용 차단기(5)와 타이머(4)를 연결하는 용접 케이블이다.As shown in FIG. 1, when the unmanned automatic welding device outputs a welding condition and a welding start signal from a robot controller (PLC) 3, a timer 4 having a silicon controlled rectifier (SCR) is connected to the signal cable 6. Receives a signal from the robot controller 3 through the welding cable (8) to pass a predetermined welding current to the welding gun (2) mounted on the robot (1). Then, the welding gun 2 performs a spot welding by the robot at the welding point of the vehicle body corresponding to the signal of the robot controller 3. In addition, the timer 4 outputs a welding completion signal to the robot controller 3 when the welding current flows to the set value. Accordingly, the robot controller 3 moves to the next spot and continuously performs welding as described above. Done. The remaining code 5 is a wiring breaker (NFB) for cutting off the secondary current of the SCR when replacing the welding gun (2), etc., 7 is a welding cable connecting the wiring breaker (5) and the timer (4).
한편, 무인자동용접장치는 실제로 용접을 수행하기 위한 용접모드와, 용접팁의 교체 시나 타점위치 변경 시 등에 티칭 포인트를 확인하기 위한 시험모드의 두 용접조건 모드로 구동된다. 용접모드에서는 로봇 콘트롤러(3)와 타이머(4)의 모드스위치가 용접모드로 설정되었을 때, 로봇 콘트롤러(3)에서 기동신호를 출력하면 타이머(4)가 용접모드로 인식하여 전류를 흘려보내고, 정상적으로 통전이 이루어지면 용접완료신호를 로봇 콘트롤러(3)로 출력한다. 그러나, 용접건(2)의 접촉불량이나 모재에 이물질이 끼여 무통전 상태일 경우에는 무통전 신호를 출력하게 된다. 시험모드에서는 타이머(4)의 모드스위치가 용접모드로 설정되어 있어도 로봇 콘트롤러(3)의 모드스위치가 시험모드로 설정되어 있으면 로봇 콘트롤러(3)는 타이머(4)에 기동신호를 출력하지 않는 바, 타이머(4)는 시험모드로 인식하여 전류를 흘리지 않은 상태에서 설정된 시간이 경과되면 용접완료신호를 출력하게 된다.On the other hand, the unmanned automatic welding device is driven in two welding condition modes of the welding mode for actually performing the welding, and the test mode for confirming the teaching point at the time of replacing the welding tip or changing the spot position. In the welding mode, when the mode switch of the robot controller 3 and the timer 4 is set to the welding mode, when the robot controller 3 outputs a start signal, the timer 4 recognizes the welding mode and sends a current. If the electricity is normally supplied, the welding completion signal is output to the robot controller (3). However, in the case of the non-energized state due to foreign matter being caught in the contact failure or the base metal of the welding gun 2, the non-energized signal is output. In the test mode, even if the mode switch of the timer 4 is set to the welding mode, the robot controller 3 does not output a start signal to the timer 4 if the mode switch of the robot controller 3 is set to the test mode. The timer 4 recognizes the test mode and outputs a welding completion signal when a set time elapses in a state in which no current flows.
이로 인해, 로봇 콘트롤러(3)의 용접조건을 온/오프 시키는 모드스위치의 접촉불량이나 신호 케이블(6)에 단선이 발생될 경우, 로봇 콘트롤러(3)는 용접모드로 인식하여 용접 기동신호를 출력하지만 타이머(4)는 시험모드로 인식하여 전류를 흘리지 않은 상태로 용접완료신호를 출력하게 된다. 그러면, 로봇 콘트롤러(3)는 용접이 이루어진 것으로 판단하고 다음 타점으로 이동하게 되는 바, 대량의 미용접 불량이 발생되게 된다.For this reason, when a contact failure of the mode switch for turning on / off the welding condition of the robot controller 3 or disconnection occurs in the signal cable 6, the robot controller 3 recognizes the welding mode and outputs a welding start signal. However, the timer 4 recognizes the test mode and outputs a welding completion signal without flowing a current. Then, the robot controller 3 determines that the welding is made and moves to the next spot, so that a large amount of cosmetic contact defects are generated.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 발명된 것으로서, 로봇 콘트롤러의 모드스위치 접촉불량이나 콘트롤러와 타이머간의 신호 케이블 단선과 무관하게 용접건의 실제 통전 상태에 따라 용접완료를 판단함으로써 타이머의 신호해석오류에 의한 미용접 발생을 확실하게 방지할 수 있는 무인자동용접장치 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and the signal interpretation error of the timer is determined by determining the welding completion according to the actual conduction state of the welding gun regardless of the failure of the mode switch contact of the robot controller or the disconnection of the signal cable between the controller and the timer. It is an object of the present invention to provide a method for controlling an unmanned automatic welding device which can reliably prevent the occurrence of cosmetic welding.
도 1은 종래의 무인자동용접장치 제어방법을 개략적으로 나타낸 블록도,1 is a block diagram schematically showing a conventional unmanned automatic welding device control method,
도 2는 본 발명에 의한 무인자동용접장치 제어방법을 개략적으로 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram schematically showing a method for controlling an unmanned automatic welding device according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
11: 로봇 12: (로봇의) 용접건11: robot 12: welding gun
13: 로봇 콘트롤러 14: 타이머13: Robot controller 14: Timer
15: 배선용 차단기 16, 19: 신호 케이블15: circuit breaker 16, 19: signal cable
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 무인자동용접장치 제어방법은, 용접건을 장착한 로봇과, 용접조건과 기동신호를 출력하는 로봇 콘트롤러와, 로봇 콘트롤러로부터 신호에 받아 용접건에 전류를 통전시킴과 동시에 로봇 콘트롤러에 용접완료신호를 출력하는 타이머 및 타이머에 의해 통전된 용접전류를 용접건에 대하여 선택적으로 차단시키는 배선용 차단기를 구비하는 무인자동용접장치에 있어서, 배선용 차단기와 로봇 콘트롤러를 신호 케이블로 연결하여 배선용 차단기에 SCR 2차 용접전류가 흐를 때 해당신호를 로봇 콘트롤러에 출력하고, 로봇 콘트롤러는 타이머로부터의 용접완료신호와 배선용 차단기로부터의 통전신호가 동시에 입력될 경우에만 용접완료로 판단하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the unmanned automatic welding device control method according to the present invention includes a robot equipped with a welding gun, a robot controller that outputs welding conditions and a start signal, and receives a current from the robot controller as a signal from the robot controller. An unmanned automatic welding device comprising a timer for outputting a welding completion signal to a robot controller and a circuit breaker for selectively cutting off the welding current supplied by the timer to the welding gun, wherein the circuit breaker and the robot controller are signaled. When the SCR secondary welding current flows to the circuit breaker by connecting the cable, the corresponding signal is output to the robot controller, and the robot controller judges the welding completion only when the welding completion signal from the timer and the energization signal from the wiring breaker are input at the same time. Characterized in that.
이에 따라 본 발명은, 로봇 콘트롤러의 모드스위치 접촉불량이나 콘트롤러와 타이머간 신호 케이블이 단선되어 타이머가 용접전류를 통전시키지 않고 용접완료신호를 출력하더라도 용접건에 실제로 전류가 흐를 때에만 용접완료로 판단하여 타점을 이동하는 바, 종래와 같은 타이머의 신호해석 오류로 인한 대량의 미용접 발생을 확실하게 방지할 수 있게 되므로 무인자동용접장치의 신뢰성과 작업의 안정성 향상 등에 효과를 발휘한다.Accordingly, the present invention, even if the mode switch contact failure of the robot controller or the signal cable between the controller and the timer is disconnected and the timer outputs a welding completion signal without energizing the welding current, it is determined that the welding is completed only when the current actually flows in the welding gun. By moving the RBI, it is possible to reliably prevent the occurrence of a large amount of cosmetic welding due to the signal analysis error of the timer as in the prior art, which is effective in improving the reliability and work stability of the unmanned automatic welding apparatus.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 무인자동용접장치 제어방법의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the unmanned automatic welding device control method according to the present invention.
도 2에서, 본 발명에 의한 무인자동용접장치는 용접건(12)을 갖는 로봇(11)과, 이 로봇(11)의 동작을 제어함과 동시에 접합될 모재의 종류 등에 따라 용접전류의 조건을 선택하는 로봇 콘트롤러(13)와, 로봇 콘트롤러(13)의 용접조건 신호에 따라 용접건(12)에 소정의 용접전류를 통전시킴과 함께 통전시 용접완료신호를 로봇 콘트롤러(13)로 출력하는 타이머(14) 및 용접건(12) 등의 교체시 타이머(14)에 의해 통전된 SCR 2차 용접전류를 용접건(12)에 대하여 선택적으로 차단시키기 위한 배선용 차단기(15)로 구성된다.In FIG. 2, the unmanned automatic welding device according to the present invention controls the operation of the robot 11 having the welding gun 12, the robot 11, and the conditions of the welding current according to the type of the base material to be joined. A timer for energizing the welding gun 12 with a predetermined welding current and outputting a welding completion signal to the robot controller 13 according to the welding condition signal of the robot controller 13 and the robot controller 13 to be selected. (14) and the wiring breaker 15 for selectively blocking the SCR secondary welding current supplied by the timer 14 at the time of replacement of the welding gun 12 with respect to the welding gun 12.
로봇 콘트롤러(13)와 타이머(14)는 신호교환을 위해 신호 케이블(16)로 접속되고, 타이머(14)와 배선용 차단기(15) 및 배선용 차단기(15)와 용접건(12)은 전류의 통전을 위한 용접 케이블(17,18)로 각각 연결된다. 그리고, 본 발명에 특징에 따라 배선용 차단기(15)와 로봇 콘트롤러(13)가 신호 케이블(19)로 연결되어 배선용 차단기(15)의 통전 여부를 측정, 실제로 전류가 흐를 때 해당신호를 로봇 콘트롤러(13)에 출력한다.The robot controller 13 and the timer 14 are connected by a signal cable 16 for signal exchange, and the timer 14, the wiring breaker 15, the wiring breaker 15, and the welding gun 12 are energized. Are connected with welding cables 17 and 18, respectively. In addition, according to the present invention, the circuit breaker 15 and the robot controller 13 are connected with the signal cable 19 to measure whether the circuit breaker 15 is energized, and when the current actually flows, the corresponding signal is transmitted to the robot controller ( 13).
한편, 무인자동용접장치는 용접건(12)에 실제로 전류를 통전시켜 용접을 수행하기 위한 용접모드와, 용접 팁의 교체 시나 타점위치 변경 시 등에 티칭 포인트를 확인하기 위한 시험모드의 두 작동모드를 가지며, 로봇 콘트롤러(13)와 타이머(14)에는 모드선택을 위한 모드스위치가 구비된다.On the other hand, the unmanned automatic welding device has two modes of operation: welding mode for conducting welding by actually applying current to the welding gun 12, and test mode for checking the teaching point when replacing the welding tip or changing the spot position. The robot controller 13 and the timer 14 are provided with a mode switch for mode selection.
따라서, 용접을 수행하기 위해서는 먼저 로봇 콘트롤러(13)와 타이머(14)의 모드스위치들을 각각 용접모드로 설정한다. 그러면, 로봇 콘트롤러(13)와 타이머(14)가 모두 용접모드임을 인식하여 로봇 콘트롤러(13)가 소정의 용접조건과기동신호를 출력하면 타이머(14)는 수신된 신호에 해당하는 용접전류를 흘려 용접건(12)을 통전시키고, 용접건(12)은 로봇(11)에 의해 로봇 콘트롤러(13)의 신호에 해당하는 차체의 용접 포인트에 용접을 실시한다. 이 때, 타이머(14)는 정상적인 통전이 이루어지면 용접완료신호를 로봇 콘트롤러(13)로 출력하고, 이와 동시에 배선용 차단기(15)에서 용접건(12)에 실제로 용접전류가 통전되었음을 알리는 통전신호를 로봇 콘트롤러(13)에 출력한다. 그러면, 로봇 콘트롤러(13)는 모재의 해당 타점에 대한 용접이 완료되었음은 인식하여 다음 타점으로 이동하게 된다.Therefore, in order to perform welding, first, mode switches of the robot controller 13 and the timer 14 are set to the welding mode, respectively. Then, when both the robot controller 13 and the timer 14 recognize the welding mode and the robot controller 13 outputs a predetermined welding condition and a start signal, the timer 14 flows a welding current corresponding to the received signal. The welding gun 12 is energized, and the welding gun 12 welds to the welding point of the vehicle body corresponding to the signal of the robot controller 13 by the robot 11. At this time, the timer 14 outputs a welding completion signal to the robot controller 13 when normal energization is made, and at the same time, an energization signal indicating that the welding current is actually applied to the welding gun 12 by the circuit breaker 15. Output to the robot controller 13. Then, the robot controller 13 recognizes that welding to the corresponding spot of the base material is completed and moves to the next spot.
그리고, 위에서 용접건(12)의 접촉불량이나 모재에 이물질이 끼여 통전이 이루어지지 않을 경우에는 타이머(14)가 이상 상태임을 알리는 무통전 신호를 출력하고, 로봇 콘트롤러(13)는 이 신호에 의해 미용접을 인식하여 타점이동을 수행하지 않는다.And, if foreign matter is caught in the contact failure or the base metal of the welding gun 12 from above, the energization signal indicating that the timer 14 is in an abnormal state is output, and the robot controller 13 responds to this signal. Recognize beauty contact and do not perform RBI.
한편, 타이머(14)의 모드스위치가 용접모드로 설정되고 로봇 콘트롤러(13)의 모드스위치가 시험모드로 설정될 경우에는, 로봇 콘트롤러(13)가 시험모드로 인식하여 타이머(14)에 기동신호를 출력하지 않으므로 타이머(14)도 시험모드로 인식하여 전류를 흘리지 않고 설정된 시간이 경과되면 용접완료신호를 출력하게 된다.On the other hand, when the mode switch of the timer 14 is set to the welding mode and the mode switch of the robot controller 13 is set to the test mode, the robot controller 13 recognizes the test mode as a start signal to the timer 14. Since the timer 14 also recognizes the test mode and outputs a welding completion signal when the set time elapses without passing a current.
이에 따라 로봇 콘트롤러(13)의 용접조건을 온/오프 시키는 모드스위치의 접촉불량이나 신호 케이블(16)에 단선이 발생될 경우, 로봇 콘트롤러(13)는 용접모드로 인식하여 용접 기동신호를 출력하지만 타이머(14)는 시험모드로 인식하여 전류를 흘리지 않은 상태로 용접완료신호를 출력하게 된다. 그러나, 이 경우 배선용 차단기(15)에서는 전류가 통전되지 않아 아무런 신호도 출력되지 않으므로 로봇 콘트롤러(13)는 미용접 상태로 인식하여 타점이동을 수행하지 않는다. 따라서 종래와 같은 타이머(14)의 신호해석 오류로 인한 미용접 불량은 전혀 발생되지 않는다.Accordingly, if a failure occurs in the contact of the mode switch to turn on / off the welding condition of the robot controller 13 or a disconnection occurs in the signal cable 16, the robot controller 13 recognizes the welding mode and outputs a welding start signal. The timer 14 recognizes the test mode and outputs a welding completion signal without a current flowing. However, in this case, since no current is energized in the circuit breaker 15 and no signal is output, the robot controller 13 recognizes that it is in a beauty contact state and does not perform a spot move. Therefore, no cosmetic contact defect due to the signal interpretation error of the timer 14 as in the prior art does not occur at all.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 로봇 콘트롤러의 모드스위치 접촉불량이나 콘트롤러와 타이머간 신호 케이블이 단선되어 타이머가 용접전류를 통전시키지 않고 용접완료신호를 출력하더라도 용접건에 실제로 전류가 흐를 때에만 용접완료로 판단하여 타점을 이동하는 바, 종래와 같은 타이머의 신호해석 오류로 인한 대량의 미용접 발생을 확실하게 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, even if the mode switch contact failure of the robot controller or the signal cable between the controller and the timer is disconnected and the timer outputs the welding completion signal without energizing the welding current, only when the current actually flows in the welding gun. The bar is moved to determine the completion of welding, it is possible to reliably prevent the occurrence of a large amount of cosmetic contact due to the signal analysis error of the timer as in the prior art.
그러므로 본 발명은 무인자동용접장치의 신뢰성과 작업의 안정성 등을 향상시키는 우수한 효과가 있다.Therefore, the present invention has an excellent effect of improving the reliability and work stability of the unmanned automatic welding device.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080303 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |