KR100423081B1

KR100423081B1 - 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템

Info

Publication number: KR100423081B1
Application number: KR10-2001-0021004A
Authority: KR
Inventors: 한태근
Original assignee: 한태근
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2004-03-18
Also published as: KR20010068067A

Abstract

본 발명은 점 용접기를 이용하여 두 금속판이나 소정의 금속판에 너트를 용접할 때, 타점 누락 방지장치를 통해 타점 및 너트누락 여부를 작업자에게 용이하게 인지시키고, 생산수량, 팁 드레싱 및 교환주기를 일괄적으로 표시하여 작업자의 용접작업시 실수를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

점 용접기와 너트공급기를 제어하는 컨트롤박스와 인터페이스되게 연결하여 상호 호환되어 용접이 진행되는 과정과 용접 이상 유무를 LED 소자를 이용해 디스플레이되도록 하는 타점 누락 방지장치; 상기 타점 누락 방지장치와 연결하여 하나의 타점공정이 이루어짐을 알리는 소정의 신호를 발생하는 풋스위치; 상기 타점 누락 방지장치와 연결하여 용접공정이 완료된 제품이 취출됨을 알리는 소정의 신호를 발생하는 제품취출단의 소정의 부위에 형성된 취출감지부; 너트 용접시 상기 너트공급기를 통해 공급되는 너트가 정위치에 안착되어 있는지를 감지하는 너트 감지장치로 구성됨을 특징으로 하는 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템을 구현하고자 한 것이다.

Description

점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템{A nut and dotting hiatus prevention system of spot welding}

본 발명은 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 차체조립 등과 같이 강판을 겹쳐서 용접하는 저항 점 용접(Resistance Spot Welding: 이하, 점 용접이라 한다)시, 상기 겹쳐진 모재의 금속판에 점 용접하는 용접계열에 따른 소정의 잔여 타점횟수를 설정하고, 상기 점 용접기의 팁 교환 및 팁 드레스 주기를 설정하며, 작업자의 생산수량을 일괄적으로 출력장치를 통해 출력할 수 있도록 하고, 상기의 작업을 작업자가 임의로 조정하여 사용할 수 있도록 하여 계속 반복되는 단조로운 작업으로 인한 작업자의 실수를 미연에 방지할 수 있도록 하여 생산 효율성을 향상시키고, 작업자의 편의성을 향상시키도록 한 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 금속과 금속을 접합하기 위해서 두 개 이상의 모재 금속의 접합부분에 존재하는 방해물질을 제거하여 결합하도록 하는 용접을 이용하게 되는데, 상기 용접시 많이 이용되는 용접을 살펴보면 아크 용접, 가스 용접, 전자빔 용접, 레이저빔 용접 및 전기저항 용접 등이 있으며, 특히 자동차의 차체와 같은 다수의 강판을 접합하기 위해서는 상기 전기저항 용접방식인 점 용접을 사용하여 용접을 함으로써, 다수의 강판을 효율적으로 용접하여 견고하게 접합되게 한다.

상기 점 용접은 접합하고자 하는 판을 2개의 전극사이에 끼워놓은 상태에서 전류를 통하면 접촉면의 전기저항이 크므로 발열하게 되고, 접촉면의 저항은 곧 소멸하게 되나 이 발열에 의하여 재료의 온도가 상승하여 모재 자체의 저항이 커져서 온도는 더욱 상승되게 하여 두 금속판을 접합하는 방식으로, 철강을 비롯한 경합금, 구리합금에는 순구리를, 구리용접에는 Cr, Ti, Ni 등을 첨가한 구리합금이 많이 쓰이고 있고, 점용접은 저탄소강, 고탄소강, 저합금강, 알루미늄과 알루미늄 합금, 스테인레스강, 주석도금판 등의 각종 다양한 금속들에 사용되어 지고 있으며, 보통 13mm 이하의 판재를 겹쳐서 용접하는데 사용하여 리벳으로 체결하는 경우에 비해 리벳 구멍을 뚫을 필요도 없을 뿐만 아니라 작업도 간단하고, 리벳의 머리부분도 표면에 나타나지 않아, 주로 캐비닛, 상자, 사무용품 또는 자동차의 차제 접합시 많이 이용되고 있는 실정이다.

특히, 자동차산업의 급속한 발전으로 자동차의 부품 및 차체조립 등은 주로 납품업체 등에서 납품을 하게 되고, 상기 차체를 납품하는 업체에서는 모재인 두 금속판을 접합하기 위해 점용접기를 사용하여 차체조립을 하고 있는데, 상기 점 용접기에는 겹쳐진 모재의 금속판의 양쪽에 대고 국부적인 통전과 가압을 하는 전극인 팁을 설치하고, 상기 팁에서 발생하는 고전류와 가압력에 의한 높은 열을 이용하여 팁의 선단에서 모재의 용융현상이 일어나 모재인 두 금속판이 접합되도록 한다.

통상적으로, 상기 점 용접기를 사용하여 용접하기 위해서는 점 용접기의 하부에서 설치되어 있는 풋스위치를 작업자가 발로 작동하여 접합하고자 하는 금속판의 접합부위에 팁의 고온의 열로 일정한 압력을 가하여 접합하도록 하는데, 용접계열에 따른 용접할 부위의 타점횟수가 상이하고, 상기 점 용접기를 이용한 용접은 소정의 타점횟수를 유지하여 계속 반복적으로 다수의 제품에 대한 용접을 해야 하기 때문에 작업자는 단조로운 작업으로 인해 모재인 금속판의 용접 타점횟수를 누락한 상태에서 하나의 작업을 완료하고, 다음 모재인 금속판의 점 용접을 하는 경우가 빈번하게 발생하여 이러한 불량품으로 인해 업체에 막대한 손실이 발생하게 된다.

상기와 같은 점 용접시의 불량품으로 인한 손실을 방지하기 위해 용접이 완료된 제품에 대해 다시 한 번 점검하는 작업과정을 거치고는 있으나, 불량품의 갯수를 줄이는 정도의 효과는 있지만, 다수의 제품에 대해 불량품이 없는 완제품을 기대하기에는 역부족이어서, 이로 인해 작업자의 사기가 저하되고, 별도의 관리인원으로 인한 비용에 대한 부담이 생겨 작업생산 및 관리상의 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.

또한, 상기 점 용접기를 사용하여 용접작업을 계속 반복적으로 진행하게 되면, 모재의 용융착현상으로 인해 팁의 선단이 닳아 굵어지게 되는 현상이 발생하게 되는데, 상기 팁의 선단 직경이 일정이상의 크기가 되면, 팁의 모재에 대한 가압력과 전류밀도가 낮아져 용접률이 낮아지기 때문에, 일정한 용접효과를 유지하기 위해 작업자는 타점횟수가 일정 주기에 이르게 되면, 상기 팁의 선단 직경이 일정크기 이상이 되는 것을 방지하도록 소정의 드레서를 이용하여 드레싱작업을 해야 하고, 상기와 같이 소정의 드레싱작업을 한 후, 상기 팁을 더 이상 사용할 수 없는 경우에는 팁을 교환해야 하는데, 점 용접에 집중해야 하는 작업자로서는 정확한 팁 드레싱주기와 팁 교환주기를 정확하게 파악하기가 용이하지 않고, 이로 인해 작업자의 업무부담이 과중하여 점 용접의 작업 효율성이 저하되고, 용접효과 또한 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 타점 누락 방지장치를 사용하여 점 용접시 용접 계열에 따른 소정의 잔여 타점횟수를 설정한 후, 작업자의 눈으로 확인하면서 작업을 할 수 있도록 하고, 상기 타점횟수에 따른 점 용접기의 팁 드레싱주기 및 팁 교환주기 또한 일괄적으로 작업자의 눈으로 확인하면서 작업을 할 수 있도록 하며, 점 용접이나 너트 용접에 있어 타점 및 너트가 정위치에서 이탈시 이상여부를 상기 장치상에 표시하고, 경광등을 통해 소정의 부저음을 발생하여 작업자로 하여금 눈과 귀로 확인할 수 있도록 함으로써, 작업자는 용접작업에만 집중할 수 있고, 계속 반복되는 단조로운 작업으로 인한 실수를 미연에 방지할 수 있어 작업생산과 관리상의 효율성 및 작업자의 편의성을 향상시키고,점 용접으로 인한 용접효과를 극대화할 수 있는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 점 용접기와 너트공급기를 제어하는 컨트롤박스와 인터페이스되게 연결하여 상호 호환되어 용접이 진행되는 과정과 용접 이상 유무를 LED 소자를 이용해 디스플레이되도록 하는 타점 누락 방지장치; 상기 타점 누락 방지장치와 연결하여 하나의 타점공정이 이루어짐을 알리는 소정의 신호를 발생하는 풋스위치; 상기 타점 누락 방지장치와 연결하여 용접공정이 완료된 제품이 취출됨을 알리는 소정의 신호를 발생하는 제품취출단의 소정의 부위에 형성된 취출감지부; 너트 용접시 상기 너트공급기를 통해 공급되는 너트가 정위치에 안착되어 있는지를 감지하는 너트 감지장치로 구성됨을 특징으로 하는 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템을 구현하고자 한 것이다.

도1ab는 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 너트감지장치에 따른 시스템의 전체 블록도

도2는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치의 외형도

도3은 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치의 내부 구성도

도4는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치를 통해 점 용접하는 과정을 도시한 흐름도

도5는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치를 통해 너트누락을 방지하는 과정을 도시한 흐름도

도6은 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치를 통해 팁 드레싱 및 팁 교환하는 과정을 도시한 흐름도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1. 점 용접기 2. 너트공급기

3. 컨트롤박스 4. 풋스위치

5. 취출감지부 5a. 리미트센서

5b. 전자빔센서 6. 너트감지장치

7. 팁타입 누락방지장치 7a. 검출도그

7b. 정상 리미트 스위치 7c. 이상 리미트 스위치8. 실린더타입 누락방지장치 8a. 하부핀8b.실린더 스프링 8c. 실린더 마그네틱8d. 오토 스위치 9. 상부가압실린더9a. 상부팁 9b. 하부팁10. 타점 누락 방지장치

11. 입력부 11a. 택트스위치

11b. 기동스위치 12. 메모리부

13. 제어부 14. 출력부

15. 릴레이 구동부 16. LED 디스플레이부

17. 디스플레이회로부 18. 전원부

19. 경광등

본 발명은 자동차의 차체 등과 같은 두 개의 금속판을 접합시키거나 소정의 금속판에 너트를 접합시키는 점 용접시, 점 용접기(1)의 컨트롤박스(3) 및 너트공급기(2)와 상호 인터페이스되도록 하고, 상기 점 용접기(1)의 풋스위치(4)와 제품취출단에 설치되어 있는 취출감지부(5)에서 입력되는 신호를 수신하여 출력부(14)를 통해 디스플레이 되도록 함으로써, 작업자로 하여금 점 용접되는 작업과정을 일괄적으로 확인할 수 있도록 하여 타점누락 및 너트누락시 즉시 확인할 수 있도록 하고, 상기와 같이 불량한 제품에 취출되는 경우에는 경광등(19)을 통해 부저음이 발생되도록 하여 즉시 조치할 수 있도록 한다.

본 발명에 의한 타점 누락 방지장치(10)는 도2에 도시된 바와 같이LED(Light Emitting Diode) 소자를 이용하여 제어부(13)처리에 따른 결과를 표시할 수 있도록 하되, 작업진행에 따른 해당 용접계열의 잔여 용접타점수를 표시하고, 용접계열 및 용접타점수를 지정하여 작업자의 눈으로 확인할 수 있게 하고, 작업자의 제품 생산수량, 팁 드레싱주기 및 팁 교환주기를 표시하고, 용접이상, 타점누락, 너트누락, 팁 드레싱 및 팁 교환시 표시하도록 하여 작업자로 하여금 일괄적으로 확인할 수 있게 하고, 상기의 각 디스플레이되는 부위마다 설정 또는 재설정기능을 부여하여 작업자로 하여금 작업에 따른 설정이 가능하도록 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템을 상세히 설명한다.

도1ab는 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 너트감지장치에 따른 시스템의 전체 블록도이고, 도2는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)의 외형도이고, 도3은 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)의 내부 구성도이고, 도4는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)를 통해 점 용접하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도5는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)를 통해 너트누락을 방지하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도6는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)를 통해 팁 드레싱 및 팁 교환하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도1ab는 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 너트감지장치에 따른 시스템의 전체 블록도이다.

도시된 바와 같이 점 용접기(1)와 너트공급기(2)를 상호 연계하여 컨트롤박스(3)의 제어에 따라 금속판의 점 용접이나 너트 용접을 수행되도록 하고, 상기 용접이 진행되고 있는 과정은 타점 누락 방지장치(10)의 LED 디스플레이부(16)를 통해 작업자가 일괄적으로 확인할 수 있도록 하되, 상기 타점 누락 방지장치(10)와 컨트롤박스(3)가 상호 인터페이스되게 하여 호환이 가능하도록 한다.

상기 점 용접기(1)의 하부에 설치되어 있는 풋스위치(4)의 작동에 의해 하나의 타점공정이 이루어지도록 하고, 상기 풋스위치(4)에서 발생한 소정의 신호는 타점 누락 방지장치(10)의 입력부(11)에 형성되어 있는 기동스위치(11b)를 통해 입력되어 LED 디스플레이부(16)상에 잔여 타점수가 표시될 수 있도록 하는데, 지정된 용접타점수에 맞게 정확한 타점횟수의 용접공정이 완료되어 제품이 취출되는 경우에는 제품취출단에 설치되어 있는 취출감지부(5)에서 인식하여 소정의 신호를 타점 누락 방지장치(10)로 전송함으로써, 잔여 타점수가 초기화되도록 하여 새로운 제품에 대한 용접공정이 시작될 수 있도록 한다.

만일, 지정된 용접타점수에 비해 누락된 상태로 제품이 취출되는 경우에는 취출감지부(5)에서 제품이 취출됨을 인식하여 그에 해당하는 소정의 신호를 상기 타점 누락 방지장치(10)로 전송하게 되고, 상기 타점 누락 방지장치(10)에서는 잔여 타점수가 있음에도 불구하고 취출감지부(5)의 신호를 수신하게 되면, 용접이상으로 판단하여 LED 디스플레이부(16)에 용접이상임을 표시하고, 경광등(19)을 통해 소정의 부저음을 발생하도록 하여 작업중인 작업자로 하여금 즉각적인 조치를 할 수 있도록 한다.

상기 취출감지부(5)는 리미트센서(5a)나 전자빔센서(5b)를 이용하여 하나의 제품이 취출되는 경우, 작업자가 수작업으로 상기 리미트센서(5a)에 소정의 신호를주어 제품이 취출됨을 상기 타점 누락 방지장치(10)에 알리거나 제품취출단을 통해 용접작업이 완료된 제품이 취출되는 경우에 상기 전자빔센서(5b)에 의해 감지되어 상기 타점 누락 방지장치(10)에 알릴수 있도록 한다.

또한, 상기 너트공급기(2)를 통해 공급되는 너트를 소정의 금속판에 점 용접하는 경우, 상기 너트가 이탈없이 정확한 위치에 안착되어야 용접공정이 이루어지게 되는데, 너트가 공급이 되지 않은 상태에서 점 용접이 이루어질 수 있으며, 상기 너트가 이탈되거나 부적절한 위치에 안착되어 용접공정이 이루어질 수도 있어 불량품이 제조될 수도 있으며, 이러한 경우에 작업자로 하여금 즉시 인식하여 조치를 취하도록 하기 위해 점 용접기(1)상에 너트감지장치(6)를 구비하는데, 상기 너트감지장치(6)는 점 용접기(1)상에 상부가압실린더(9)상의 상부팁(9a)과 연결된 검출도그(7a)를 이용하여 너트의 누락여부를 감지하는 팁타입 누락방지장치(7)를 형성하거나 하부팁(9b)상에 실린더 마그네틱(8c)을 내장하여 너트의 누락여부를 감지하는 실린더타입 누락방지장치(8)를 형성하도록 한다.

상기 팁타입 누락방지장치(7)는 너트를 점 용접하기 위한 절연체가 삽입되어 있는 상부가압실린더(9)의 상부팁(9a)상에 검출도그(7a)가 연결되게 하며, 상기 검출도그(7a)는 정상 리미트 스위치(7b)와 이상 리미트 스위치(7c)와 접촉될 수 있도록 하여 너트가 정상적으로 안착된 경우에는 검출도그(7a)가 정상 리미트 스위치(7b)와 접촉되게 하고, 너트가 이탈되거나 부적절한 위치에 안착된 경우에는 검출도그(7a)가 이상 리미트 스위치(7c)와 접촉되어 이상 여부의 신호를 발생할 수 있도록 한다.상기 실린더타입 누락방지장치(8)는 하부팁(9b)상에 하부실린더 마그네틱(8c)을 내장하여 상부팁(9a)에 의해 하부핀(8a)이 압지되는 경우 실린더 스프링(8b)에 의해 상기 실린더 마그네틱(8c)이 하강하면서 오토 스위치(8d)에 검출될 수 있도록 하여 너트 누락여부가 감지될 수 있도록 하는데, 너트가 정상적으로 안착되어 정상 가압시에는 실린더 마그네틱(8c)이 오토 스위치(8d)에 의해 검출되지 않아 점 용접이 이루어지며, 너트가 이탈되거나 부적절한 위치에 안착되어 이상 가압시에는 실린더 마그네틱(8c)이 하부핀(8a)에 의해 하강하여 오토 스위치(8d)에 의해 검출되어 이상신호를 발생할 수 있도록 한다.

도3은 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)의 내부 구성도이다.

도시된 바와 같이 입력부(11)를 통해 타점 누락 방지장치(10) 및컨트롤박스(3)에서 전달되는 소정의 신호를 수신하여 메모리부(12)에 저장되며, 연산처리된 데이터에 따라 제어부(13)에서 소정의 처리과정을 거친 후, 상기 제어부(13)의 처리결과에 따라 릴레이를 구동하여 출력부(14)를 통해 출력하고, LED 디스플레이부(16)의 LED 소자에 표시되도록 한다.

상기 입력부(11)는 전기신호를 발광 다이오드에 의하여 광신호로 변환하여 송신하고, 수신한 광신호는 포토트랜지스터에 의하여 전기신호로 복원하는 포토커플러를 이용하여 전원부(18)에서 전달되는 전원을 본 발명에 의한 장치운용에 적절한 전원으로 변환하여 공급할 수 있도록 하고, LED 디스플레이부(16)의 선택키를 통해 입력되는 신호를 택트스위치(11a)로 통해 수신하고, 인터페이스되어 있는 컨트롤박스(3), 너트공급기(2), 풋스위치(4) 및 취출감지부(5)에서 전송되는 신호를 기동스위치(11b)로 통해 수신하여 본 발명에 의한 장치에 적절한 신호로 변환하여 제공하도록 한다.

상기 메모리부(12)는 데이터 연산 판별회로를 이용해 상기 입력부(11)에서 수신된 데이터를 소정의 연산 함수값으로 분류하여 제어부(13)에서 처리하기에 용이하도록 저장함으로써, 상기 제어부(13)에 소정의 연산 함수값의 데이터를 제공하게 되며, 상기 제어부(13)는 마이크로 프로세서를 이용하여 입력부(11)의 택트스위치(11a)와 기동스위치(11b)를 통해 수신된 소정의 데이터를 연산처리한 후, 상기 연산처리된 결과값에 따른 출력신호를 출력부(14) 및 LED 디스플레이부(16)에 전송함으로써, 상기 LED 디스플레이부(16)의 선택키를 통해 입력된 신호를 인터페이스되어 있는 컨트롤박스(3)로 전송하여 상호 호환이 이루어지게 되고, LED 디스플레이부(16)에는 작업자가 눈으로 작업진행에 따른 결과를 즉시 확인할 수 있게 된다.

상기 출력부(14)는 릴레이 구동회로로 구성되어 있는 릴레이 구동부(15)를 통해 수신되는 상기 제어부(13)의 처리결과에 따른 신호를 릴레이의 접점을 통해 점 용접기(1)의 컨트롤박스(3)에 해당 신호를 전송하여 상호 호환될 수 있도록 하되, LED 디스플레이부(16)의 선택키에 의해 입력되는 용접계열, 용접타점수 등의 신호를 상기 컨트롤박스(3)로 전송하여 점 용접기(1)가 용접계열에 따른 타점 횟수만큼의 용접이 이루어지도록 하고, 또한 설정키 및 재설정키의 신호를 컨트롤박스(3)에서 수신하면, 그에 따라 점 용접기(1)가 새로 설정된 작업을 할 수 있도록 작동이 되거나 해당 작업이 초기화될 수 있도록 하며, 타점 및 너트누락, 팁 드레싱 및 팁 교환주기가 되거나 용접시 이상이 발견되는 경우에는 해당 신호를 컨트롤박스(3)에서 수신하여 점 용접기(1)가 정지되어 그에 따른 조치를 한 후, 가동이 될 수 있도록 상호 호환되게 인터페이스한다.

상기 LED 디스플레이부(16)는 디스플레이 표시회로로 구성되어 있는 디스플레이회로부(17)를 통해 수신되는 상기 제어부(13)의 처리결과에 따른 신호를 해당 LED소자에 전달하여 점 용접에 따른 잔여 타점수, 팁 드레싱 및 팁 교환주기, 생산수량 및 용접이상 유무를 용접작업 진행에 따라 즉시 일괄적으로 확인할 수 있도록 하고, 설정(SET)키 및 재설정(RESET)키와 조정키를 이용하여 작업자가 제품에 따른 용접작업을 선택하여 임의로 조정할 수 있도록 한다.

상기 전원부(18)는 본 발명에 의한 타점 누락 방지장치(10)에 필요한 전원을 공급하되, 초기 공급되는 AC 18V의 전원을 릴레이 구동회로용으로 사용하기 위해DC 24V의 전원으로 변환하고, 각종 IC용으로 사용하기 위해 DC 5V의 전원으로 변환하여 공급할 수 있도록 한다.

도4는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)를 통해 점 용접하는 과정을 도시한 흐름도이다.

작업자가 상기 타점 누락 방지장치(10)의 LED 디스플레이부(16)상에 형성되어 있는 전원키를 선택하여 상기 장치에 전원을 공급하여(100) 자기 진단과정을 거치되(110), 상기 자기 진단과정을 통해 각 하드웨어모듈을 초기화하여 본 발명에 의한 작업을 할 수 있는 준비를 하고, 또한 LED 디스플레이부(16)의 LED 소자에 이상 유무를 확인하도록 하고, 상기 장치의 자기 진단과정이 완료되면, 작업자는 상기 장치의 LED 디스플레이부(16)에 형성되어 있는 용접계열모드를 조정해서 해당 용접계열을 선택하여 지정한다(120).

용접계열이 지정되면 잔여 타점수 표시부에 타점수가 지정된대로 표시되어 있는지를 확인하고, 별도로 생산수량, 팁 드레싱주기, 팁 교환주기를 설정키와 조정키를 사용하여 소정의 설정치를 지정한 후(130), 이상 유무를 확인하여(140) 이상이 없으면, 작업자는 상기 타점 누락 방지장치(10)에 표시되어 있는 수치를 확인하면서 점 용접작업을 진행하게 되고(150), 상기의 점 용접공정이 타점 누락 방지장치(10)에 설정된대로 정상적으로 완료되면, LED 디스플레이부(16)에 정상적으로 용접완료됨을 표시하고, 녹색 경광등(19)이 커지면서 소정의 부저음이 발생되어(170) 작업자로 하여금 용접이 정상적으로 완료했음을 알려준다.

만일, 상기 타점 누락 방지장치(10)에 지정된 타점수에 미달된 상태로 제품이 취출되는 경우에는 취출감지부(5)의 센서가 작동되어 상기 장치에 제품이 취출됨을 알리는 신호를 전송하고(161), 상기 장치의 제어부는 잔여 타점수가 있는데 제품이 취출되면, 타점누락으로 판단하여 LED 디스플레이부(16)에 타점누락표시를 하고, 경광등(19)을 통해 소정의 부저음을 발생하여(162) 작업자가 인지하도록 하고, 상기 장치의 출력부(14)를 통해 용접이상 신호를 컨트롤박스(3)로 전송하여 점 용접기(1)가 작동을 중단할 수 있도록 제어한다.

상기 점 용접기(1)가 중단이 되면(163), 작업자는 LED 디스플레이부(16)의 재설정키를 조작하여(164) 제어부(13)에서 상기 장치의 해당 모듈을 초기화하고, 재설정된 신호는 출력부(14)를 통해 상기 컨트롤박스(3)로 전송하여(165) 점 용접기(1)가 다시 작동을 가동하여(166) 잔여 타점수만큼의 용접공정이 이루어지도록 한다. 작업자가 다른 용접계열의 용접공정이 남아 있는 경우에는(180) 상기와 같은 과정을 거쳐서 그에 따른 점 용접작업을 할 수 있도록 한다.

도5는 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)를 통해 너트누락을 방지하는 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 점 용접기(1)가 너트공급기(2)를 통해 공급되는 너트를 소정의 금속판에 용접하는 경우 점 용접기(1)상에 설치되는 너트감지장치(6) 즉, 팁타입 누락방지장치(7) 또는 실런더타입 누락방지장치(8)를 통해 너트 용접시 너트의 누락 및 이탈여부를 감지하여 용접할 수 있도록 한다.

상기 너트감지장치(6)를 통해 너트의 정위치에 안착여부를 확인하여(210) 정위치에 안착되어 있는 경우에는 정상적으로 너트를 소정의 금속판에 점 용접을 하도록 하고(280), 만일 너트공급기(2)를 통해 공급되는 너트가 정위치를 이탈하거나 뒤집혀서 안착되는 경우 또는 너트가 누락되어 안착되지 않는 경우에는 상기 너트 감지장치(6)에서 원래 지정되어 있는 간격과의 차이가 남을 알리는 신호를 상기 타점 누락 방지장치(10)의 입력부(11)에 형성되어 있는 기동스위치(11b)로 전송하여(220) 입력한다.상기 너트감지장치(6)로는 점 용접기상에 팁타입 누락방지장치(7) 또는 실린더타입 누락방지장치(8)를 설치하여 너트의 누락여부를 감지하는데, 상기 팁타입 누락방지장치(7)는 상부가압실린더(9)의 하부에 형성된 상부팁(9a)과 검출도그(7a)가 연결되게 형성하여 너트공급기(2)를 통해 너트를 공급받게 되는데, 너트가 정상적으로 안착되면, 검출도그(7a)가 정상 리미트 스위치(7b)와 접촉하게 되고, 이에 정상 리미트 스위치(7b)가 ON되어 점 용접이 정상적으로 이루어지게 되고, 만일 너트가 누락되면, 검출도그(7a)가 너트의 폭만큼 하강하여 검출도그(7a)가 이상 리미트 스위치(7c)에 접촉하게 되고, 이에 이상 리미트 스위치(7c)가 ON되어 누락감지 이상신호를 발생하여 제어부(13)로 너트 누락신호를 전송한다.상기 실린더타입 누락방지장치(8)는 하부팁(9b) 내의 실린더 마그네틱(8c)이 실린더 스프링(8b)에 의해 하부핀(8a)과 연결되게 형성하여 너트공급기(2)를 통해 너트를 공급받게 되는데, 너트가 정상적으로 안착되면, 하강하는 상부팁(9a)과 하부핀(8a) 사이에 물리적인 접촉이 이루어지지 않으므로 오트 스위치(8d)는 OFF된 상태에서 정상적으로 점 용접이 이루어지게 되고, 만일 너트가 누락되면, 하강하는 상부팁(9a)의 압지되는 힘에 의해 하부핀(8a)이 하강하게 되고, 이 때 하부팁(9b) 내의 실린더 마그네틱(8c)이 실린더 스프링(8b)에 의해 너트의 폭만큼 하강하게 되어 오토 스위치(8d)에 의해 검출되고, 이에 상기 오토 스위치(8d)가 ON되어 누락감지 이상신호를 발생하여 제어부(13)로 너트 누락신호를 전송한다.

상기 제어부(13)에서 이러한 너트 누락신호를 수신하면, LED 디스플레이부(16)에 너트누락됨을 표시하고, 경광등(19)을 통해 소정의 부저음을 발생하여(230) 작업자로 하여금 인지하도록 하고, 상기의 너트누락신호를 출력부(14)를 통해 컨트롤박스(3)에 전송하여 점 용접기(1)의 작동이 중단되도록 하고(240), 작업자의 즉각적인 조치가 이루어지면, LED 디스플레이부(16)에 형성되어 있는 재설정키를 조작하여(250) 제어부(13)에서 재설정신호를 인식하도록 함으로써, 해당 모듈을 초기화하고, 재설정 신호는 출력부(14)를 통해 인터페이스되어 있는 컨트롤박스(3)로 전송하여(260) 상기 점 용접기(1)가 재가동될 수 있도록 하여(270) 너트용접을 정상적으로 진행한다(280).

도6은 본 발명에 적용되는 타점 누락 방지장치(10)를 통해 팁 드레싱 및 팁 교환하는 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 점 용접기(1)의 소정의 타점수에 따른 팁 드레싱주기를 입력하고, 상기 팁 드레싱 횟수에 따른 팁 교환주기가 입력되어 있는데, 도4에 도시된 바와 같은 용접작업을 진행하다가 타점횟수가 팁 드레싱주기에 해당하는 타점횟수에 이르게되면(300), 제어부(13)에서 인식하여 LED 디스플레이부(16)에 팁 드레싱해야 함을 표시하고, 경광등(19)을 통해 소정의 부저음을 발생하여(310) 작업자로 하여금 팁 드레싱을 해야 함을 인지하도록 하고, 소정의 신호를 인터페이스되어 있는 컨트롤박스(3)로 전송하여 점 용접기(1)의 작동을 중지하여 작업자가 팁을 드레싱하고(320), 상기 드레싱작업이 완료되면, LED 디스플레이부(16)의 재설정키를 선택하여(330) 해당 모듈을 초기화하여 용접작업을 계속할 수있도록 하되, 상기 재설정 신호를 제어부(13)에서 컨트롤박스(3)로 전송하여(340) 상기 점 용접기(1)가 재가동될 수 있도록 한다(350).

만일, 소정의 팁 드레싱 횟수로 인해 팁을 교환할 주기에 이르게 되면(360), 상기 제어부(13)에서 인식하여 LED 디스플레이부(16)상에 팁 교환해야 함을 표시하고, 경광등(19)을 통해 소정의 부저음을 발생하여(365) 작업자로 하여금 팁 교환해야 함을 인지하도록 하고, 소정의 신호를 인터페이스되어 있는 컨트롤박스(3)로 전송하여 점 용접기(1)의 작동을 중지하여 작업자가 상기 팁을 교환하고(370), 상기 교환작업이 완료되면, LED 디스플레이부(16)상의 재설정키를 선택하여(375) 해당 모듈을 초기화하여 용접작업을 진행할 수 있도록 하되, 상기 재설정 신호를 제어부(13)에서 컨트롤박스(3)로 전송하여(380) 상기 점 용접기(1)가 재가동될 수 있도록 하고(385), 점 용접작업이 계속적으로 이루어질 수 있도록 한다(390).

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

점 용접기로 두 금속판을 용접하거나 너트를 소정의 금속판에 용접하는 경우에 소정의 타점 누락 방지장치를 통해 용접이 진행하는 과정을 일괄적으로 표시할 수 있도록 하고, 점 용접 및 너트 용접시 타점누락과 너트누락이 발생하는 경우 작업자가 눈과 귀로 인지할 수 있도록 하고, 팁 드레싱 및 팁 교환주기를 작업자가 용이하게 인지할 수 있도록 하여 작업자의 타점누락 및 너트누락으로 인한 실수를 미연에 방지할 수 있어 용접작업에만 집중할 수 있어 안전사고의 위험이 절감되는 효고가 있고, 생산되는 제품의 불량요인을 원천적으로 방지할 수 있어 생산 효율성이 향상되고, 작업자의 편의성이 향상되어 용접효과가 극대화되고, 쾌적한 작업환경이 조성되어 완전한 제품의 생산량이 증가되는 효과가 있다.

Claims

점 용접기와 너트공급기를 구비한 점용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템을 구성함에 있어서,

상기 점 용접기와 너트공급기를 제어하는 컨트롤 박스와 인터페이스되게 연결하여 상호 호환되어 용접이 진행되는 과정과 용접 이상유무를 LED 소자를 이용해 디스플레이되도록 하는 타점 누락 방지장치; 상기 타점 누락 방지장치와 연결하여 하나의 타점공정이 이루어짐을 알리는 소정의 신호를 발생하는 풋 스위치; 상기 타점 누락 방지장치와 연결하여 용접공정이 완료된 제품이 취출됨을 알리는 소정의 신호를 발생하는 제품취출단의 소정의 부위에 형성된 취출감지부; 너트 용접시 상기 너트공급기를 통해 공급되는 너트가 정위치에 안착되어 있는지를 감지하는 너트 감지장치로 구성됨을 특징으로 하는 점용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템
제1항에 있어서,

상기 취출감지부는 작업자의 수작업에 의해 조작되는 리미트 센서를 사용하여 용접공정이 완료된 제품이 취출됨을 상기 타점 누락 방지장치에 소정의 신호를 생성해서 전송함을 특징으로 하는 점용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템
제1항에 있어서,

상기 취출감지부는 전자빔 센서를 사용하여 용접공정이 완료된 제품이 취출됨을 상기 타점 누락 방지장치에 소정의 신호를 생성해서 전송함을 특징으로 하는 점용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템
제1항에 있어서,

상기 너트 감지장치는 점 용접기의 팁상부에 팁타입 누락방지장치를 설치하여 상기 팁상부와 하부 실린더와의 지정된 소정의 간격을 감지하여 너트누락 여부를 상기 타점 누락 방지장치에 소정의 신호를 생성하여 전송함을 특징으로 하는 점용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템
제1항에 있어서,

상기 너트 감지장치는 점 용접기의 하부 실린더에 실린더타입 누락방지장치를 설치하여 상기 실린더의 지정된 소정의 간격을 감지하여 너트누락 여부를 상기 타점 누락 방지장치에 소정의 신호를 생성하여 전송함을 특징으로 하는 점용접시 너트 및 타점 누락 방지시스템
제1항에 있어서,

상기 타점 누락 방지장치는 포토커플러를 이용하여 전원부에서 공급되는 전원을 상기 장치의 각 모듈에 적절한 전원으로 변환하여 공급되게 하고, LED 디스플레이부의 해당키를 통해 입력되는 신호를 수신하는 택트스위치와 인터페이스되어 있는 컨트롤 박스, 풋 스위치, 너트 감지장치, 취출감지부에서 전송되는 신호를 수신하는 기동스위치로 이루어지는 입력부; 상기 입력부에서 수신된 데이터를 소정의 연산 함수값으로 분류하여 제어부에서 처리하기에 용이하도록 저장하는 메모리부; 상기 메모리부의 소정의 데이터를 연산처리하고, 상기 연산처리된 결과값에 따른 제어신호를 출력부와 LED 디스플레이부로 전송하여 제어하는 제어부; 릴레이 구동부를 통해 수신되는 상기 제어부의 처리결과에 따른 제어신호를 점 용접기의 컨트롤 박스로 전송하는 출력부; 릴레이 구동회로로 구성되어 상기 제어부의 제어신호를 수신하여 상기 출력부로 전송하는 릴레이 구동부; 디스플레이회로부를 통해 수신되는 상기 제어부의 처리결과에 따른 제어신호를 LED 소자를 이용하여 출력되도록 하는 LED 디스플레이부; 디스플레이 표시회로로 구성되어 상기 제어부의 제어신호를 수신하여 상기 LED 디스플레이부의 해당 LED 소자로 전송하는 디스플레이회로부; 상기 장치의 릴레이 구동회로와 각종 IC용으로 적절한 전원으로 변환하여 공급하는 전원부로 구성함을 특징으로 하는 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템
제6항에 있어서,

상기 LED 디스플레이부는 LED 소자를 통해 잔여 타점수, 용접타점수, 용접계열, 생산수량, 팁 드레싱주기, 팁 교환주기, 용접이상, 타점누락, 너트누락, 팁 드레싱, 팁 교환, 전원공급상태와 용접완료 여부를 표시되게 하고, 전원키, 설정키와 재설정키, 상기 설정된 숫자를 조정하는 조정키로 구성함을 특징으로 점 용접시 너트 및 타점 누락 방지 시스템