KR100472227B1 - 저항용접 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 저항용접 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 가압시간 자동결정으로 용접품질의 안정 및 전용접시간을 단축시킬 수 있도록, 에어(Air)를 공급하는 에어 소스와; 상기 에어 소스로부터의 에어를 적정 압력으로 조절하는 레귤레이터와; 설정 가압력을 입력받는 동시에, 상기 레귤레이터의 가압력을 감지하여 가압력 모니터 신호를 출력하는 모니터링부와; 상기 모니터링부에 설정 가압력을 출력함과 동시에, 상기 모니터링부로부터의 가압력 모니터 신호를 입력받아, 통전개시 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에 의한 통전 개시 신호를 입력받아 용접건을 작동시키는 솔레노이드 밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 함.

Description

저항용접 장치 및 그 제어 방법{Resist welding device and its controling method}

본 발명은 저항용접 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 가압시간 자동결정으로 용접품질의 안정 및 전용접시간을 단축시킬 수 있는 저항용접 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 용접 자동화라인에 사용되는 저항(스풋) 용접의 순서와 시간은 도1의 그래프에 도시된 바와 같이 가압(SQ)(30Cycle)-> 업슬로프(3Cycle)->용접(WD1)(12Cycle)->유지(HD)(10Cycle)->개방(10Cycle) 순서로 이루어진다. 여기서 1Cycle은 1/60초이다.

또한, 여기서 상기 가압시간이라 함은 공압실린더를 장착한 용접건에서 공기압을 실린더에 인가하여 그 공기압으로 실린더 로드를 밀어내어(실린더 전진) 전극 양쪽이 서로 닿아서 안정화되는데 까지 소요되는 시간을 의미한다.

그러나 이러한 종래의 방법은 가압시간을 작업자가 직접 설정하여 사용함으로써 설정치가 가압안정이 되는 시간보다 짧은 경우에는 가압안정이 되기 전에 통전을 개시함으로 용착이나, 익스펄션 등을 유발하여 용접품질에 악영향을 끼친다. 따라서 이를 피하기 위하여 가압시간을 충분히 설정하여 사용함으로 전용접시간이 길어지게 되어 생산성 저하를 초래하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 가압시간 자동결정으로 용접품질의 안정 및 전용접시간을 단축시킬 수 있는 저항용접 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 저항용접 장치는

에어(Air)를 공급하는 에어 소스와; 상기 에어 소스로부터의 에어를 적정 압력으로 조절하는 레귤레이터와; 일정한 설정 가압력을 입력받는 동시에, 상기 레귤레이터의 가압력을 감지하여 가압력 모니터 신호를 출력하는 모니터링부와; 상기 모니터링부에 설정 가압력을 출력함과 동시에, 상기 모니터링부로부터의 가압력 모니터 신호를 입력받아, 통전개시 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에 의한 통전 개시 신호를 입력받아 용접건을 작동시키는 실린더의 솔레노이드 밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 바람직하기로 상기 가압력 모니터 신호는 피드백되는 아날로그 신호 및 피드백되는 로직 신호이다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 저항용접 장치의 제어 방법은 용접이 시작되면 풀(Full) 가압력 및 용접가압력으로 이루어진 설정가압력을 출력하는 단계와; 가압력을 모니터하여 이를 피드백되는 아날로그 신호 및 피드백되는 로직 신호로 출력하는 단계와; 상기 아날로그 신호가 소정 편차 이내인지를 판단하는 단계와; 상기 로직 신호에 의해 가압력이 안정한 상태인지를 판단하는 단계와; 통전 개시 신호를 발생하여 실린더를 작동시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 저항용접 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 실린더로 인가되는 압력을 검출할 수 있는 모니터링부를 사용하여 실린더에 인가되는 압력을 검출, 피드백 제어를 하여 공급함으로써 기존 방법의 단점을 해결하고, 가압시간을 자동결정함으로써 용접 품질의 안정과 전용접시간의 단축 등의 효과가 있다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도2는 본 발명에 의한 저항용접 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이 소정 압력의 에어를 공급하는 에어 소스(10)가 구비되어 있다. 상기 에어 소스(10)에는 레귤레이터(20) 및 모니터링부(30)가 연결되어 있다. 상기 레귤레이터(20)는 에어에 의한 압력을 소정 압력으로 조절하는 역할을 하며, 상기 모니터링부(30)는 소정의 설정 가압력을 입력받는 동시에, 상기 레귤레이터(20)의 가압력을 감지하여 이를 가압력 모니터 신호로 출력하는 역할을 한다. 상기 가압력 모니터 신호는 바람직하기로 피드백되는 아날로그 신호(AMS) 및 피드백되는 로직 신호(LMS)이다.

또한, 상기 모니터링부(30)에는 가압력 제어신호를 출력함과 동시에 상기 피드백되는 아날로그 신호(AMS) 및 로직 신호(LMS)를 입력받는 제어부(40)가 연결되어 있다. 또한, 상기 제어부(40)는 다음단의 솔레노이드 밸브(50)를 제어하는 신호를 출력한다.

상술한 바와같은 상기 솔레노이드 밸브(50)는 상기 레귤레이터(20)에 연동되도록 연결되어 있으며, 상기 솔레노이드 밸브(50)에는 실제 용접을 가능하게 하는 실린더(도시되지 않음) 및 용접건(60)이 연결되어 있다.

이러한 저항용접 장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저 에어 소스(10)에 의해 레귤레이터(20)에 소정 압력이 전달되고 이는 모니터링부(30)에 의해 모니터링된다. 이때, 제어부(40)에 의해서는 소정의 설정가압력 신호가 상기 모니터링부(30)에 출력된다. 즉, 풀(Full) 가압력(HSQ)과 용접 가압력(SQ)으로 이루어진 설정 가압력이 출력된다.

그러면, 상기 모니터링부(30)는 용접 가압력으로서 피드백되는 아날로그 신호(AMS) 및 로직 신호(LMS)를 상기 제어부(40)에 다시 출력한다.

계속해서, 상기 제어부(40)는 상기 용접 가압력중 아날로그 신호(AMS)가 편차이내인지 또한 상기 로직 신호(LMS)에 의해 가압력이 안정된 상태인지를 판단한다.

상기 가압력이 안정된 상태이면, 상기 제어부(40)는 통전개시신호 즉, 솔레노이드 밸브 제어 신호를 출력함으로써, 솔레노이드 밸브(50), 실린더 작동에 의해 용접건(60)이 실제 용접할 수 있도록 한다.

도3은 본 발명에 의한 저항용접 장치의 방법을 도시한 순차 설명도이다. 이를 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

설정 가압력 출력 단계(S1)로서, 용접이 시작되면 풀(Full) 가압력(HSQ) 및 용접가압력(SQ)으로 이루어진 설정가압력을 출력한다.

가압력 모니터링 단계(S2)로서, 피드백되는 아날로그 신호(AMS) 및 피드백되는 로직 신호(LMS)의 형태로 용접가압력 신호를 출력한다.

아날로그 신호(AMS) 판단 단계(S3)로서, 상기 아날로그 신호가 소정 편차 이내인지를 판단한다.

로직 신호(LMS) 판단 단계(S4)로서, 상기 로직 신호에 의해 가압력이 안정한 상태인지를 판단한다.

통전 개시 단계(S5)로서, 통전 개시 신호를 발생하여 실제 실린더 및 용접건이 작동되도록 하며, 이러한 단계 이후에는 용접이 완료된다.

도4는 본 발명에 의한 저항용접 장치에서 시간과 가압력 사이의 관계를 도시한 그래프이다.

본 발명은 가압시간이 초기가압시간(10Cycle), 가압시간(10Cycle), 가압안정시간(5)으로 나누어지고, 이 3개의 항목에 대한 압력과 개방압력이 조절되는 것이다.

상기 초기가압시간(HSQ)은 최대의 공기압(가압압력)을 실린더로 인가하여 개방시(실린더 후진) 실린더를 역으로 밀고 있던 공기압(개방압력)을 빠르게 빼어 내게하는 시간이다.

또한, 상기 가압시간(SQ)은 용접 가압력에 해당하는 공기압을 실린더로 인가하여 그 압력이 목표치에 도달(전극 양단이 닿게 되면)하면 설정된 가압시간을 다 소모하지 않고 가압시간을 종료할 수 있도록 하는 시간(피드백되는 아날로그 신호를 이용: AMS)이다.

더불어 가압안정시간(PS)은 용접가압력을 유지하여 전극 양단이 완전히 밀착되는 시간(피드백되는 로직 신호를 이용:LMS)이다.

또한 개방압력은 용접 시이퀀스가 종료되어 용접건을 개방시키는 압력(개방압력)을 설정할 수 있도록 하여(종래의 방법은 최대 압력으로 개방) 상기 초기가압시간에서 역을 밀고 있는 개방압력을 조절(가압압력>개방압력)하여 최대한 빠르게 가압할 수 있도록 한다.

상기 가압시간에서 가압시간(10Cycle)(WD1)이 설정할 수 있도록 되어 있는 것은 실린더로 인가되는 압력검출 실패를 대비한 것이다.

따라서, 상기와 같은 본 발명에 의한 저항용접 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 실린더로 인가되는 압력을 검출할 수 있는 모니터링부를 사용하여 실린더에 인가되는 압력을 검출, 피드백 제어를 하여 공급함으로써 기존 방법의 단점을 해결하고, 가압시간을 자동결정함으로써 용접 품질의 안정과 전용접시간의 단축 등의 효과가 있다.

도1은 종래 저항용접 장치에서 시간과 가압력 사이의 관계를 개략적으로 도시한 그래프이다.

도2는 본 발명에 의한 저항용접 장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도3은 본 발명에 의한 저항용접 장치의 제어 방법을 도시한 순차 설명도이다.

도4는 본 발명에 의한 저항용접 장치 및 제어 방법에서 시간과 가압력 사이의 관계를 개략적으로 도시한 그래프이다.

- 도면중 주요 부호에 대한 설명 -

10; 에어 소스(Air Source) 20; 레귤레이터(Regulator)

30; 모니터링부 40; 제어부

50; 솔레노이드 밸브 60; 용접건

Claims (3)

1. 에어(Air)를 공급하는 에어 소스와;

   상기 에어 소스로부터의 에어를 적정 압력으로 조절하는 레귤레이터와;

   설정 가압력을 입력받는 동시에, 상기 레귤레이터의 가압력을 감지하여 가압력 모니터 신호를 출력하는 모니터링부와;

   상기 모니터링부에 설정 가압력을 출력함과 동시에, 상기 모니터링부로부터의 가압력 모니터 신호를 입력받아, 통전개시 신호를 출력하는 제어부와;

   상기 제어부에 의한 통전 개시 신호를 입력받아 용접건을 작동시키는 솔레노이드 밸브를 포함하여 이루어진 저항용접 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가압력 모니터 신호는 피드백되는 아날로그 신호 및 피드백되는 로직 신호인 것을 특징으로 하는 저항용접 장치.
3. 용접이 시작되면 풀(Full) 가압력 및 용접가압력으로 이루어진 설정가압력을 출력하는 단계와;

   가압력을 모니터하여 이를 피드백되는 아날로그 신호 및 피드백되는 로직 신호로 출력하는 단계와;

   상기 아날로그 신호가 소정 편차 이내인지를 판단하는 단계와;

   상기 로직 신호에 의해 가압력이 안정한 상태인지를 판단하는 단계와;

   통전 개시 신호를 발생하는 단계로 이루어진 저항용접 장치의 제어 방법.