KR101552241B1 - 지능형 점용접기의 제어방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불필요한 열량을 최소화할 수 있고, 불필요한 열량에 의한 용접 불량 및 용접재의 손상을 방지할 수 있는 지능형 점용접기의 제어방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로서, 용접재에 하나 이상의 전극을 통하여 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 단계; 상기 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 동안, 상기 전류를 이용하여 상기 용접재의 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계; 및 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출 후, 상기 용접재에 상기 전류를 점진적으로 감소시키면서 인가하는 단계;를 포함하는 지능형 점용접기의 제어방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체를 제공한다.

Description

지능형 점용접기의 제어방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체{Control method of intelligent spot welder and recording medium for storing program thereof}

본 발명은 점용접 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 지능형 점용접기의 제어방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것이다.

일반적으로, 점용접(스폿 용접: spot welding)은 전기저항 용접에 속하는 용접 방법으로서, 금속에 전류가 흐를 때 발생하는 열을 이용하여 압력을 주면서 용접하는 방법을 말한다.

점용접은 접합하고자 하는 두 금속을 맞대어 놓고 적당한 기계적 압력을 주면서 전류를 흐르게 하면 저항 열이 발생하는데, 이로 인해 압력 부위가 접합되는 성질을 이용하는 것이다. 이러한 점용접은 자동차의 차체 조립에 매우 많이 쓰이는 용접 방법이다.

저항 점용접을 위한 장치는 일례로 고정된 하부 전극과, 하부 전극 상에서 상하로 이동되는 상부 전극이 구비된다. 따라서, 용접재는 하부 전극 상에 안착되고, 상부 전극의 이동에 의하여 용접이 실시된다.

1. 한국공개특허 제2012-0032119호 (2012.04.05) 2. 한국공개특허 제2012-0001239호 (2012.01.04)

그러나 이러한 종래의 점용접은 접합부의 표면 상태, 용접 타점 위치, 타점 회수 등의 다양한 요인에 의해 용접 결과가 불균일하고, 불필요한 열량에 의해 용접 불량 및 용접재의 손상을 일으키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 불필요한 열량을 최소화할 수 있고, 불필요한 열량에 의한 용접 불량 및 용접재의 손상을 방지할 수 있는 지능형 점용접기의 제어방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 지능형 점용접기의 제어방법은, 용접재에 하나 이상의 전극을 통하여 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 단계; 상기 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 동안, 상기 전류를 이용하여 상기 용접재의 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계; 및 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출 후, 상기 용접재에 상기 전류를 점진적으로 감소시키면서 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 지능형 점용접기의 제어방법은, 상기 전류를 증가시키면서 인가하는 단계 이전에, 상기 용접재에 설정된 크기의 전류를 설정된 시간동안 일정하게 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는, 상기 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 측정하는 단계; 및 상기 용접재의 측정 저항 중 최대 저항을 상기 피크 동저항(R_peak)으로 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는, 상기 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 측정하는 단계; 및 상기 n번 중 n_x번째에서 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 경우, 상기 n_x번째를 기준으로 상기 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 반복 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 용접재의 저항을 반복 측정하는 단계는, 새로운 피크 동저항이 검출시, 이를 상기 피크 동저항(R_peak)으로 업데이트하도록 하고, 정해진 횟수만큼 반복해서 실시될 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는, 상기 용접재의 측정 저항이 최대 허용 저항 이내 또는 상기 용접재에 인가되는 최대 허용 전류 이내에서 수행될 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 전류를 증가시키면서 인가하는 단계는, 상기 용접재에 인가되는 전류를 설정전류의 제 1 설정비율까지 제 1 설정시간 동안 상승시키고, 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는, 상기 제 1 설정시간 동안 상기 용접재의 저항을 t₂를 주기로 m번 측정하는 단계; 및 상기 용접재의 측정 저항으로부터 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 경우, 상기 피크 동저항(R_peak)의 검출 시점으로부터 제 2 설정시간 동안 상기 용접재의 저항을 측정하는 단계를 유지하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 지능형 점용접기의 제어방법은, 상기 전류를 증가시키면서 인가하는 단계 이전에, 제 3 설정시간 동안 상기 용접재에 전류를 인가하여 상기 설정전류의 제 2 설정비율에 해당하는 크기로 일정하게 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 전류를 감소시키면서 인가하는 단계는, 상기 제 2 설정시간 동안 새로운 피크 동저항(R_peak)이 검출되지 않으며, 상기 설정전류의 제 3 설정비율까지 전류를 하강시킬 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 전류를 감소시키면서 인가하는 단계는, 상기 용접재의 측정 저항으로부터 피크 동저항(R_peak)을 검출하지 못한 경우, 상기 제 1 설정기간 경과 후 상기 설정전류의 제 3 설정비율까지 전류를 하강시킬 수 있다.

본 발명의 다른 사상에 따른 지능형 점용접기의 제어프로그램이 저장된 기록매체는, 본 발명의 사상에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 수행하는 프로그램이 저장될 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시례들에 따르면, 불필요한 열량을 최소화할 수 있고, 불필요한 열량에 의한 용접 불량 및 용접재의 손상을 방지할 수 있고, 요구 인장강도를 가지는 전류하한을 높일 수 있으며, 적정 용접영역이 넓은 영역을 가질 수 있도록 하고, 원하는 크기의 너깃을 갖는 조건에 유리하도록 하며, 용접시 날림을 방지할 수 있는 효과를 가진다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 용접기를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에서 피크 동저항 측정의 다른 예를 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에서 피크 동저항 측정의 또 다른 예를 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명이 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에 의한 점용접 결과물의 인장강도 및 파단형상 평가 결과를 종래 기술의 점용접 결과물과 비교한 이미지이다.
도 10은 본 발명의 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에 의한 점용접시 날림 결과를 종래 기술과 비교한 이미지이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", “적층되어” 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", “적층되어” 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 용접기를 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법은 용접재에 전류를 증가시키면서 인가하는 단계(S13), 용접재의 피크 동저항을 검출하는 단계(S14) 및 용접재에 전류를 감소시키면서 인가하는 단계(S15)를 포함할 수 있다.

용접재에 전류를 증가시켠서 인가하는 단계(S13) 이전에는, 용접재를 준비하는 단계(S11)와, 전류를 일정하게 인가하는 단계(S12)를 수행할 수 있다.

용접재를 준비하는 단계(S11)에 의하면, 점용접을 위한 적어도 하나의 용접재(10)를 준비하고, 용접재(10)를 적어도 하나의 전극(20)에 위치시킨다. 이때 일례로 용접재(10)는 한 쌍으로 이루어져서 상부와 하부의 전극(20) 사이에 위치시킬 수 있다.

용접재(10)의 준비를 마치면, 용접재(10)에 전극(20)을 통해서 전류를 인가하는데, 이때 용접재(10)에 설정된 크기의 전류, 예컨대 8kA의 70% 정도 크기의 전류를 설정된 시간동안 일정하게 인가할 수 있다(S12). 이러한 전류의 일정 유지 단계(S12)는 적응 제어형에 해당할 수 있다. 또한 전극(20)에 대한 전류의 인가는 전원제어부(30)의 제어에 의해 이루어질 수 있는데, 전원제어부(30)는 정해진 프로세스, 예컨대 본 발명의 모든 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에서 요구되는 전극(20)에 대한 전류의 인가를 제어할 수 있다. 이와 같이 전원제어부(30)는 도 2에 도시된 점용접기의 전원을 공급하는 역할 뿐만 아니라, 예를 들어, 용접재(10)의 저항 측정 및 피크 동저항(R_peak) 산출과, 그에 따른 전류의 공급 등을 제어할 수 있다.

용접재(10)에 전류를 일정하게 설정된 시간동안 인가시킨 다음, 용접재(10)에 하나 이상의 전극(20)을 통하여 전원제어부(30)의 제어에 의해 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하게 된다(S13).

용접재(10)에 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 과정(S13)에서, 용접재(10)에 인가되는 전류를 이용하여 용접재의 피크 동저항(R_peak)을 검출하게 된다(S14). 여기서 피크 동저항(R_peak)은 전원제어부(30)에 의해 검출될 수 있으며, 용접재 측정 저항들 중에서 피크(peak)를 이루는 값이 될 수 있다. 여기서 용접재의 측정 저항은 전원제어부(30)가 용접재(10) 양단의 전압과 전극(20)에 인가되는 전류 등으로부터 산출할 수 있고, 전력이 일정한 경우, 알려진 전력과 전극(20)에 인가되는 전류 등으로부터 산출할 수도 있다. 또한 피크 동저항(R_peak)은 용접재(10)의 종류 및 두께 등에 따라 변동될 수 있다.

피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계(S14)는 용접재(10)의 측정 저항이 최대 허용 저항 이내 또는 용접재(10)에 인가되는 최대 허용 전류 이내에서 수행될 수 있다. 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계(S14)는 용접재(10)의 저항 측정에 의해 수행되는데, 이러한 측정은 용접재(10)에 대한 전극(20)에 인가되는 전류를 점진적으로 증가시키는 과정 중에 수행된다. 따라서 피크 동저항(R_peak)의 검출이 불가한 경우 등의 이유로 전류의 점진적 증가를 제한하지 않을 경우, 전극(20)에 과도한 전류가 인가됨으로써 용접 불량 및 안전상의 문제를 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 미리 설정된 최대 허용 저항 이내에서 용접재(10)의 저항 측정이 이루어지도록 하거나, 미리 설정된 최대 허용 전류 이내에서 용접재(10)에 점진적으로 전류가 증가하도록 인가될 수 있다.

피크 동저항(R_peak)을 검출 후, 용접재(10)에 전류를 점진적으로 감소시키면서 인가하게 된다(S15). 즉 피크 동저항(R_peak)을 검출하게 되면, 피크 동저항(R_peak)을 검출한 시점을 기준으로 용접재(10)에 인가되는 전류를 점진적으로 감소시키면서 인가할 수 있다. 이러한 전류의 제어를 통해 불필요한 열량의 공급을 차단할 수 있고, 불필요한 열량에 의한 용접재(10)의 손상을 줄일 수 있다. 여기서 전류의 인가 종료 시점은 용접재(10)에 전류를 인가할 때부터 카운트되어 정해진 총 용접 시간이 경과된 시점일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계(S14; 도 1에 도시)는 구체적인 일례로서, 용접재(10)의 저항을 t₁을 주기로 n번 측정하는 단계(S21)와, 용접재(10)의 측정 저항 중 최대 저항을 피크 동저항(R_peak)으로 검출하는 단계(S22)를 포함할 수 있으며, 이 경우 피크 동저항(R_peak)의 측정구간이 t₁×n으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 용접재(10)에 전류를 2ms 주기로 30번 동안 인가하여 피크 동저항(R_peak)을 검출할 수 있다. 이때, 피크 동저항(R_peak)은 용접재(10)에 전류를 30번 동안 인가하였을 때, 그 중 가장 큰 값을 갖는 최대 저항을 나타낼 수 있다. 또한, 피크 동저항(R_peak)의 측정구간은 예를 들어, 2ms×30, 즉 60ms로 나타낼 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계(S14; 도 1에 도시)는 다른 예로서, 용접재(10)에 전류를 t₁을 주기로 n번 인가하여 피크 동저항(R_peak)을 측정할 때, 피크 동저항(R_peak)을 검출한 시점을 기준으로 측정구간을 1회 더 반복하여 피크 동저항(R_peak)을 측정할 수 있다. 예컨대 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는 용접재(10)의 저항을 t₁을 주기로 n번 측정하는 단계(S31), n번 중 n_x번째에서 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 경우(S32), n_x번째를 기준으로 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 반복 측정하는 단계(S33)를 포함할 수 있다. 여기서 용접재의 저항을 반복 측정하는 단계(S33)는 반복 측정 과정에서 전원제어부(30)에 의해 새로운 피크 동저항이 검출시, 이를 피크 동저항(R_peak)으로 업데이트하도록 하며, 측정구간의 반복이 정해진 횟수만큼, 예컨대 1회 반복해서 실시될 수 있고, 다른 예로서 반복 측정 과정에서 새로운 피크 동저항이 검출되지 않을 때까지 반복해서 실시될 수도 있다.

도 5는 본 발명이 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도 5를 참조하면, 용접재(10)의 저항 크기에 따른 전원제어부(30)의 전류량 공급을 확인할 수 있다.

Ⅰ구간에서는 용접재(10)에 대한 용접이 시작됨과 동시에, 급격한 저항 감소를 보이며, 초기 전류의 통전과 동시에 금속 표면의 오염 물질들이 붕괴되면서 이와 같은 현상이 발생하게 된다.

Ⅱ구간에서는 전류가 흐르기 시작하여 온도가 상승하면, 용접재(10)의 강도 하락으로 전극(20)과 용접재(10) 사이의 접촉 면적이 증가하게 된다. 이때, 표면의 접촉저항은 감소하지만, 온도상승에 의한 용접재(10)의 고유저항이 증가하여 이들이 서로 복합적인 효과를 나타내며 평형을 이루는 점(a)이 나타난다. a점의 동저항은 용접과정에서 최소값을 보이지만, 이 점을 지나면서 온도상승에 의한 저항증가 효과가 접촉면적 증가에 의한 저항감소 효과를 상쇄시키면서 동저항이 증가하기 시작한다.

Ⅲ구간에서는 동저항이 온도 상승과 더불어 계속 상승하다가, 이 구간이 끝나는 부근에서 용접재(10)의 접촉면이 부분적인 용융을 일으킨다.

Ⅳ구간에서는 용접재(10)의 온도가 계속 상승하여 총 저항을 증가시켜 동저항도 증가한다. 이때, 피크 동저항(R_peak)이 측정될 수 있다. 피크 동저항(R_peak)이 측정된 이후에, 용접이 진행됨에 따라 계속적으로 발생되는 열은 접촉 표면에서의 용융부(40)을 증가시켜 통전 단면적을 넓히기 때문에 저항감소를 초래한다. 온도상승은 용접재(10)의 강도 하락을 유발하여 용접 가압력에 의한 전극(20)간의 통전길이를 짧게 하기 때문에 총 저항도 낮아진다. 또한, 피크 동저항(R_peak) 이후에 저항이 점진적으로 감소하면서, 전류 또한 용접재(10)에 점진적으로 감소시키면서 인가된다.

Ⅴ구간에서는 용접재(10)의 접촉부에서 용융부(40)가 계속 성장하면서 접촉면적이 넓어지기 때문에 동저항도 감소한다. 또한, 용접재(10)에 인가되는 전류도 감소한다.

도 6은 본 발명의 다른 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 7은 본 발명의 다른 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일부 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법은 이전 실시례와 마찬가지로, 용접재에 전류를 증가시키면서 인가하는 단계(S43)와, 용접재의 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계(S44~S46)와, 용접재에 전류를 감소시키면서 인가하는 단계(S47)를 포함할 수 있다.

본 실시례들에서는, 전류를 증가시키면서 인가하는 단계(S43) 이전에, 적어도 하나의 용접재를 준비하는 단계(S41)와, 용접재에 전류를 일정하게 인가하는 단계(S42)를 더 포함할 수 있다. 용접재에 전류를 일정하게 인가하는 단계(S42)에 의하면, 제 3 설정시간, 예컨대 30ms 동안 용접재에 전류를 인가하여 설정전류의 제 2 설정비율, 예컨대 80%에 해당하는 크기로 일정하게 유지하도록 할 수 있다.

전류를 증가시키면서 인가하는 단계(S43)는 용접재에 인가되는 전류를 설정전류의 제 1 설정비율, 예컨대 120%까지 제 1 설정시간, 예컨대 40ms 동안 상승시킬 수 있다.

피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계(S44~S46)는 상기한 제 1 설정시간 동안 용접재의 저항을 t₂를 주기로 m번 측정하는 단계(S44)와, 용접재의 측정 저항으로부터 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 경우(S45)와, 피크 동저항(R_peak)의 검출 시점으로부터 제 2 설정시간, 예컨대 10ms 동안, 용접재의 저항을 측정하는 단계(S44)를 유지하는 단계(S46)를 포함할 수 있다.

전류를 감소시키면서 인가하는 단계(S47)는 일례로서, 상기한 제 2 설정시간 동안 새로운 피크 동저항(R_peak)이 검출되지 않으며, 설정전류의 제 3 설정비율, 예컨대 50%까지 전류를 하강시킬 수 있다. 여기서 상기한 제 2 설정시간 동안 새로운 피크 동저항(R_peak)이 검출되면, 상기한 제 2 설정시간 동안 용접재의 저항을 측정하는 단계(S44)를 유지하는 단계(S46)를 정해진 횟수, 예컨대 1회 반복할 수 있다.

또한 전류를 감소시키면서 인가하는 단계(S47)는 다른 예로서 용접재의 측정 저항으로부터 피크 동저항(R_peak)을 검출하지 못한 경우, 상기한 제 1 설정기간 경과후 설정전류의 제 3 설정비율, 예컨대 50%까지 전류를 하강시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 이 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머의 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 지능형 점용접기의 제어방법을 수행 내지 구현할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에 의한 점용접 결과물의 인장강도 및 파단형상 평가 결과를 종래 기술의 점용접 결과물과 비교한 이미지이며, 가압력 300kgf와 용접시간 200ms를 조건으로 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 결과물과 종래 기술(일반 DC)에 따른 용접 결과물을 평가한 결과, 본 발명이 종래 기술에 비하여 요구 인장강도를 가지는 전류하한이 더 높으며, 적정 용접 영역이 종래 기술에 비하여 2배 넓은 영역을 가진다. 또한 종래 기술은 적정 용접 구간 내 한가지 조건에서 버튼 파단이 발생하는 반면, 본 발명은 세가지 조건에서 나타난다. 또한 도 9에 도시된 바와 같이, 5.0mm 이상의 너깃 크기를 갖는 조건이 종래 기술에 비하여 본 발명에서 많이 나타남을 알 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시례들에 따른 지능형 점용접기의 제어방법에 의한 점용접시 날림 결과를 종래 기술과 비교한 이미지이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 가압력 300kgf, 용접시간 200ms의 조건에서, 종래 기술의 경우 용접시 날림이 발생하는 반면, 본 발명의 경우 날림이 발생하지 않음을 확인할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 용접재 20: 전극
30: 전원제어부 40: 용융부

Claims (11)

1. 용접재에 하나 이상의 전극을 통하여 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 단계;
   상기 전류를 점진적으로 증가시키면서 인가하는 동안, 상기 전류를 이용하여 상기 용접재의 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계; 및
   상기 피크 동저항(R_peak)을 검출 후, 상기 용접재에 상기 전류를 점진적으로 감소시키면서 인가하는 단계;
   를 포함하는, 지능형 점용접기의 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전류를 증가시키면서 인가하는 단계 이전에, 상기 용접재에 설정된 크기의 전류를 설정된 시간동안 일정하게 인가하는 단계를 더 포함하는, 지능형 점용접기의 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는,
   상기 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 측정하는 단계; 및
   상기 용접재의 측정 저항 중 최대 저항을 상기 피크 동저항(R_peak)으로 검출하는 단계;
   를 포함하는, 지능형 점용접기의 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는,
   상기 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 측정하는 단계; 및
   상기 n번 중 n_x번째에서 상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 경우, 상기 n_x번째를 기준으로 상기 용접재의 저항을 t₁을 주기로 n번 반복 측정하는 단계;
   를 포함하는, 지능형 점용접기의 제어방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 용접재의 저항을 반복 측정하는 단계는,
   새로운 피크 동저항이 검출시, 이를 상기 피크 동저항(R_peak)으로 업데이트하도록 하고, 정해진 횟수만큼 반복해서 실시되는, 지능형 점용접기의 제어방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는,
   상기 용접재의 측정 저항이 최대 허용 저항 이내 또는 상기 용접재에 인가되는 최대 허용 전류 이내에서 수행되는, 지능형 점용접기의 제어방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 전류를 증가시키면서 인가하는 단계는,
   상기 용접재에 인가되는 전류를 설정전류의 제 1 설정비율까지 제 1 설정시간 동안 상승시키고,
   상기 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 단계는,
   상기 제 1 설정시간 동안 상기 용접재의 저항을 t₂를 주기로 m번 측정하는 단계; 및
   상기 용접재의 측정 저항으로부터 피크 동저항(R_peak)을 검출하는 경우, 상기 피크 동저항(R_peak)의 검출 시점으로부터 제 2 설정시간 동안 상기 용접재의 저항을 측정하는 단계를 유지하는 단계;
   를 포함하는, 지능형 점용접기의 제어방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 전류를 증가시키면서 인가하는 단계 이전에, 제 3 설정시간 동안 상기 용접재에 전류를 인가하여 상기 설정전류의 제 2 설정비율에 해당하는 크기로 일정하게 유지하는 단계를 더 포함하는, 지능형 점용접기의 제어방법.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 전류를 감소시키면서 인가하는 단계는,
   상기 제 2 설정시간 동안 새로운 피크 동저항(R_peak)이 검출되지 않으며, 상기 설정전류의 제 3 설정비율까지 전류를 하강시키는, 지능형 점용접기의 제어방법.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 전류를 감소시키면서 인가하는 단계는,
    상기 용접재의 측정 저항으로부터 피크 동저항(R_peak)을 검출하지 못한 경우, 상기 제 1 설정기간 경과후 상기 설정전류의 제 3 설정비율까지 전류를 하강시키는, 지능형 점용접기의 제어방법.
11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 지능형 점용접기의 제어방법을 수행하는 프로그램이 저장된 기록매체.

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