KR102189001B1 - Lifetime Prediction Method for Electrode of Spot Welding Apparatus - Google Patents

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KR102189001B1
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spot welding
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welding device
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김영곤
윤동호
차현록
지창욱
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한국생산기술연구원
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Abstract

According to the present invention, a lifetime prediction method for an electrode of a spot-welding apparatus comprises: (a-1) step of extracting real-time current signals and voltage signals for the electrode of the spot-welding apparatus which performs spot-welding; (a-2) step of outputting a real-time dynamic resistance during the spot-welding process through the current signals and the voltage signals extracted by the (a-1) step; (a-3) step of analyzing the real-time dynamic resistance extracted by the (a-2) step and determining whether the waveform of the dynamic resistance outputted for a certain hit point satisfies a preset first abrasion reference or not; (b-1) step photographing an image data for a front end of the electrode of the spot-welding apparatus after each hit point of the spot-welding apparatus performing the spot-welding; (b-2) step of analyzing the image data photographed by the (b-1) step, and determining whether the shape of the front end of the electrode of the spot-welding apparatus satisfies a preset second abrasion reference or not; and (c) step of, when it is determined that at least one of the first abrasion reference and the second abrasion reference is satisfied, determining that the electrode of the spot-welding apparatus has reached its lifetime limit. The present invention aims to provide a lifetime prediction method for the electrode of the spot-welding apparatus, which is able to efficiently and precisely predict the lifetime of the electrode.

Description

스팟용접장치의 전극 수명 예측방법{Lifetime Prediction Method for Electrode of Spot Welding Apparatus}Lifetime Prediction Method for Electrode of Spot Welding Apparatus}

본 발명은 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경험적 예측방법을 배제하고, 합리적인 데이터를 통해 스팟용접장치의 전극 수명을 효율적이고 정확하게 예측할 수 있도록 하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting electrode life of a spot welding device, and in more detail, excluding the empirical prediction method, and using reasonable data to efficiently and accurately predict the electrode life of the spot welding device. It is about the prediction method.

스팟용접(Spot Welding)은 서로 접촉된 2개의 모재를 상하 한 쌍의 전극 사이에 위치시키고, 한 쌍의 전극을 각각 서로 다른 모재의 대응되는 지점에 접촉시킨 뒤 전류를 흘려 발생하는 저항에 의해 용접부를 용융시킴에 따라 용접을 수행하는 기술이다.Spot welding involves placing two base metals in contact with each other between a pair of upper and lower electrodes, contacting each pair of electrodes with corresponding points of different base metals, and then passing a current to the welded part by resistance. It is a technology that performs welding by melting.

이와 같은 스팟용접은 용접부의 너겟(Nugget)이 외부로 드러나지 않아 외관이 깔끔하게 형성되며, 육안으로 정확한 위치에 용접을 수행할 수 있을 뿐 아니라 용접 작업에 소요되는 시간이 매우 짧아 다양한 산업 분야에서 응용되고 있다.Spot welding like this has a neat appearance because the nuggets of the welding part are not exposed to the outside, and welding can be performed at the correct location with the naked eye, and the time required for welding is very short, so it is applied in various industries. have.

다만, 스팟용접은 용접 횟수가 증가함에 따라 전극의 선단이 점차 마모되며, 일정치 이상 마모가 진행된 경우에는 용접 효율이 매우 떨어지기 때문에 전극 자체를 교체하거나, 또는 전극의 선단을 드레싱하여 재사용하게 된다.However, in spot welding, the tip of the electrode gradually wears out as the number of welding increases, and if the wear progresses more than a certain value, the welding efficiency is very low, so the electrode itself is replaced or the tip of the electrode is dressed and reused. .

실제 현장에서는 용접 진행 과정에서 스팟용접장치의 전극 선단이 마모될 경우 큰 로스가 발생하기 때문에, 전극이 마모가 되는 것을 미리 예측하여 후처리할 필요가 있다.In the actual field, when the electrode tip of the spot welding device is worn during the welding process, a large loss occurs. Therefore, it is necessary to predict and post-process that the electrode is worn.

종래의 경우, 스팟용접장치의 컨트롤러에서 일정 타점수(일반적으로 150타점)를 사전에 입력하여 그 시점에서 자동적으로 전극 선단면을 드레싱함으로써 연속 용접 시 전극 열화에 대한 대비를 하고 있다.In the conventional case, by inputting a certain number of RBIs (generally 150 RBIs) in advance from the controller of the spot welding device and automatically dressing the electrode tip at that point, preparation for electrode deterioration during continuous welding.

다만, 이와 같은 방법은 실제 전극의 마모도와 관계 없이 전극의 교체 시점을 충분한 여유를 가지고 보수적으로 판단하여야 하므로, 마모가 많이 진행되지 않은 전극에 대해서도 폐기 또는 드레싱을 수행하여야 하는 문제가 있다.However, since such a method has to conservatively determine the timing of replacement of the electrode with sufficient margin regardless of the actual wear degree of the electrode, there is a problem in that it is necessary to discard or dress the electrode that has not undergone much wear.

이는 전체적인 공정 비용을 증가시키게 되며, 또한 빈번한 후처리 작업으로 인해 생산성이 크게 떨어지게 되는 원인인 된다.This increases the overall process cost, and is also a cause of a significant decrease in productivity due to frequent post-treatment work.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method to solve these problems.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 종래 기술에서 일반적으로 사용되던 경험적 예측방법의 불확실성을 배제하고, 객관적으로 합리적인 데이터를 통해 스팟용접장치의 전극 수명을 효율적이고 정확하게 예측할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention conceived to solve the problems of the prior art described above, excluding the uncertainty of the empirical prediction method generally used in the prior art, and efficiently and accurately reducing the electrode life of the spot welding apparatus through objectively reasonable data. It has the purpose of making it predictable.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법은, 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 전극에 대해, 실시간 전류신호 및 전압신호를 추출하는 (a-1)단계, 상기 (a-1)단계에 의해 추출된 전류신호 및 전압신호를 통해 스팟용접 수행 중 실시간 동저항을 출력하는 (a-2)단계, 상기 (a-2)단계에서 도출된 실시간 동저항을 분석하여, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 제1마모기준을 만족하는지를 판단하는 (a-3)단계 및 상기 (a-3)단계에 의해 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계를 포함한다.The electrode life prediction method of the spot welding apparatus of the present invention for achieving the above object comprises the step (a-1) of extracting a real-time current signal and a voltage signal from the electrode of the spot welding apparatus performing spot welding, the By analyzing the real-time dynamic resistance derived from the step (a-2) and (a-2), which outputs the real-time dynamic resistance during spot welding through the current signal and the voltage signal extracted in step (a-1). , It is determined that the first wear criterion is satisfied by the step (a-3) and the step (a-3) of determining whether the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI satisfies the preset first wear criterion. If so, it includes the step (c) of determining that the electrode of the spot welding device has reached the limit life.

그리고 상기 (a-3)단계는,And the step (a-3),

소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이, 기 설정된 피크저항값을 기준시간 이상 동안 초과하는 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.When it is analyzed that the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI exceeds a preset peak resistance value for more than a reference time, it may be determined that the first wear criterion is satisfied.

또한 상기 (a-3)단계는, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형을 통해 산출된 평균 저항값이 기준저항값 이상인 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.In addition, in step (a-3), when it is analyzed that the average resistance value calculated through the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI is greater than or equal to the reference resistance value, it may be determined that the first wear criterion is satisfied. have.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법의 다른 형태는, 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 각 타점 이후, 상기 스팟용접장치의 전극 선단에 대한 영상데이터를 촬영하는 (b-1)단계, (b-1)단계에서 촬영된 상기 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 형태가 기 설정된 제2마모기준을 만족하는지를 판단하는 (b-2)단계 및 상기 (b-2)단계에 의해 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계를 포함한다.And another form of the electrode life prediction method of the spot welding device of the present invention to achieve the above object, after each dot of the spot welding device performing spot welding, image data of the electrode tip of the spot welding device is photographed. (B-2) of analyzing the image data captured in steps (b-1) and (b-1) to determine whether the shape of the electrode tip of the spot welding device satisfies a preset second wear criterion And (c) determining that the electrode of the spot welding apparatus has reached a limit life when it is determined that the second wear criterion is satisfied by the step and the step (b-2).

이때 상기 스팟용접장치의 전극 선단은 소정의 선명도를 가지도록 형성되며, 상기 (b-2)단계는, 소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 선명도가 전극 오염으로 인해 기준선명도 이하로 저하된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.At this time, the electrode tip of the spot welding device is formed to have a predetermined sharpness, and in step (b-2), by analyzing the image data photographed for a predetermined spot, the sharpness of the electrode tip of the spot welding device is When the reference sharpness is lowered below the reference sharpness due to electrode contamination, it may be determined that the second wear criterion is satisfied.

그리고 상기 스팟용접장치의 전극 선단은 기 설정된 기준에 의해 면적이 지정되며, 상기 (b-2)단계는, 소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 면적이 기준면적 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.In addition, the area of the electrode tip of the spot welding device is designated according to a preset criterion, and the step (b-2) analyzes the image data photographed for a predetermined spot to determine the area of the electrode tip of the spot welding device. If it is determined that the area is greater than or equal to the reference area, it may be determined that the second wear criterion is satisfied.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법은, 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 전극에 대해, 실시간 전류신호 및 전압신호를 추출하는 (a-1)단계, 상기 (a-1)단계에 의해 추출된 전류신호 및 전압신호를 통해 스팟용접 수행 중 실시간 동저항을 출력하는 (a-2)단계, 상기 (a-2)단계에서 도출된 실시간 동저항을 분석하여, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 제1마모기준을 만족하는지를 판단하는 (a-3)단계, 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 각 타점 이후, 상기 스팟용접장치의 전극 선단에 대한 영상데이터를 촬영하는 (b-1)단계, (b-1)단계에서 촬영된 상기 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 형태가 기 설정된 제2마모기준을 만족하는지를 판단하는 (b-2)단계, 상기 제1마모기준 및 상기 제2마모기준 중 적어도 어느 하나가 만족되는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계를 포함한다.And the electrode life prediction method of the spot welding apparatus of the present invention for achieving the above object, the step (a-1) of extracting a real-time current signal and a voltage signal for the electrode of the spot welding apparatus performing spot welding, Analyzing the real-time dynamic resistance derived from the step (a-2) and (a-2) of outputting real-time dynamic resistance during spot welding through the current signal and voltage signal extracted in step (a-1) Thus, step (a-3) of determining whether the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI satisfies a preset first wear criterion, after each RBI of the spot welding device performing spot welding, the spot welding device By analyzing the image data captured in steps (b-1) and (b-1) of photographing image data for the electrode tip, the shape of the electrode tip of the spot welding device satisfies a preset second wear criterion. (B-2) of determining whether or not, when it is determined that at least one of the first wear criterion and the second wear criterion is satisfied, it is determined that the electrode of the spot welding device has reached the limit life (c ) Step.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법은, 스팟 용접 수행에 따른 실시간 동저항의 파형 및 전극 선단에 대한 영상데이터 중 적어도 어느 하나를 이용하여 전극의 열화를 정밀하고 효율적으로 예측할 수 있는 장점이 있다.The electrode life prediction method of the spot welding apparatus according to the present invention for solving the above problem is to precisely determine the degradation of the electrode by using at least one of a waveform of real-time dynamic resistance according to the spot welding and image data of the electrode tip. It has the advantage of being able to predict efficiently.

특히 본 발명은 모재의 종류 및 두께, 표면 상태(오염, 산화막), 외부 요인(냉각수 관리, 계절 요인) 등의 영향을 크게 받지 않고 전극의 열화를 실시간으로 예측하여 드레싱할 수 있으므로, 작업된 용접부의 품질이 크게 향상될 수 있는 장점이 있다.In particular, the present invention can predict and dress the deterioration of the electrode in real time without being significantly affected by the type and thickness of the base material, surface conditions (contamination, oxide film), external factors (coolant management, seasonal factors), etc. There is an advantage that the quality of the product can be greatly improved.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법을 수행하기 위한 구성요소를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 있어서, 촬상모듈을 통해 전극 선단의 영상을 촬영하는 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법의 각 과정을 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 있어서, 센싱된 동저항 파형의 형태를 나타낸 도면; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 있어서, 촬영된 전극 선단의 영상데이터들을 나타낸 도면이다.1 is a view showing components for performing a method of predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view showing an image of a tip of an electrode through an imaging module in a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention;
3 is a view showing each process of a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 and 5 are diagrams showing a shape of a sensed dynamic resistance waveform in a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention; And
6 is a diagram illustrating image data of a tip of an electrode photographed in a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the object of the present invention can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the present embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration, and additional descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법을 수행하기 위한 구성요소를 나타낸 도면이다.1 is a view showing components for performing a method of predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 스팟용접장치는 용접 전원(5)을 통해 전류를 공급받으며, 용접 대상인 제1모재(P1) 및 제2모재(P2)에 각각 접촉되어 용접을 수행하는 한 쌍의 전극(10a, 10b)을 포함한다.As shown in Fig. 1, the spot welding device receives current through the welding power source 5, and as long as it contacts the first base material (P 1 ) and the second base material (P 2 ) to be welded, respectively, to perform welding. It includes a pair of electrodes 10a, 10b.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법을 수행하기 위한 전극 수명 예측시스템은, 스팟 용접을 수행하는 과정에서의 실시간 동저항을 측정하는 동저항측정유닛(100)과, 상기 스팟용접장치의 전극(10a, 10b) 선단에 대한 영상데이터를 촬영하는 촬상모듈(210), 그리고 상기 촬상모듈(210)을 통해 촬영된 영상데이터를 취득하고, 통신을 수행하는 영상데이터처리유닛(200)을 포함한다.And the electrode life prediction system for performing the electrode life prediction method of the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention, the dynamic resistance measuring unit 100 for measuring the dynamic resistance in real time during the process of performing spot welding, An imaging module 210 that captures image data on the tips of the electrodes 10a and 10b of the spot welding device, and an image data processing unit that acquires image data captured through the imaging module 210 and performs communication Includes 200.

이때 촬상모듈(210)은 한 쌍의 전극(10a, 10b)에 의한 스팟 용접이 이루어진 뒤 촬영을 진행할 수 있도록 전후 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.At this time, the imaging module 210 may be formed to be movable in the front-rear direction so that the photographing can be performed after spot welding by the pair of electrodes 10a and 10b is performed.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 있어서, 촬상모듈(210)을 통해 전극 선단의 영상을 촬영하는 모습을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which an image of an electrode tip is captured through an imaging module 210 in a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 촬상모듈(210)은 렌즈부(212)가 본체부(211)에 체결되어 영상 촬영을 수행할 수 있으며, 이와 같은 렌즈부(212)의 전방에는 집광부(213)가 구비되며, 또한 상기 집광부(213)의 전방에는 광 반사부(214)가 이격되어 구비된다.As shown in FIG. 2, the imaging module 210 may capture an image by fastening the lens part 212 to the main body 211, and a condensing part ( 213) is provided, and a light reflecting part 214 is provided in front of the condensing part 213 to be spaced apart.

이와 같은 각 구성요소들은 고정패널(216)에 의해 고정된 상태로 구비될 수 있으며, 고정패널(216)의 전후 이동에 따라 함께 전후 이동될 수 있다.Each of these components may be provided in a fixed state by the fixing panel 216, and may be moved back and forth together according to the movement of the fixing panel 216 back and forth.

이때 상기 광 반사부(214)는 단면이 삼각형 형태로 형성되어, 한 쌍의 전극(10a, 10b)에 대응되는 반사면을 가진다. 그리고 각 반사면에는 각각 반사부재(215a, 215b)가 구비되어, 한 쌍의 전극(10a, 10b) 선단의 형태는 각 반사부재(215a, 215b)에 의해 상기 집광부(213) 측으로 반사되고, 상기 렌즈부(212)를 거쳐 상기 본체(212)에 구비된 이미지센서에 의해 영상데이터를 촬영할 수 있다.At this time, the light reflecting part 214 has a triangular cross-section and has a reflective surface corresponding to the pair of electrodes 10a and 10b. In addition, reflective members 215a and 215b are provided on each reflective surface, and the shape of the tip of the pair of electrodes 10a and 10b is reflected toward the condensing part 213 by the reflective members 215a and 215b, Image data may be photographed by an image sensor provided in the main body 212 through the lens unit 212.

이와 같은 각 구성요소를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법을 수행하게 되며, 이하에서는 이에 대해 자세히 설명하도록 한다.Through each of these components, the electrode life prediction method of the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention is performed, and this will be described in detail below.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.3 is a view showing each process of a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법은 (a-1)단계 내지 (a-3)단계를 포함하는 제1예측과정과, (b-1)단계 내지 (b-2)단계를 포함하는 제2예측과정 중 적어도 어느 하나의 예측과정이 선택적으로 수행될 수 있다.As shown in Fig. 3, the electrode life prediction method of the spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first prediction process including steps (a-1) to (a-3), and (b- At least one of the second prediction processes including steps 1) to (b-2) may be selectively performed.

구체적으로 상기 제1예측과정은, 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 전극에 대해, 실시간 전류신호 및 전압신호를 추출하는 (a-1)단계와, 상기 (a-1)단계에 의해 추출된 전류신호 및 전압신호를 통해 스팟용접 수행 중 실시간 동저항을 출력하는 (a-2)단계와, 상기 (a-2)단계에서 도출된 실시간 동저항을 분석하여, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 제1마모기준을 만족하는지를 판단하는 (a-3)단계를 포함한다.Specifically, the first prediction process includes the step (a-1) of extracting a real-time current signal and a voltage signal for the electrode of the spot welding device performing spot welding, and the extracted by the step (a-1). Step (a-2) of outputting real-time dynamic resistance during spot welding through current and voltage signals, and real-time dynamic resistance derived in step (a-2) are analyzed, And (a-3) determining whether the resistance waveform satisfies a preset first wear criterion.

즉 상기 제1예측과정은 스팟용접장치의 전극에 대해 실시간 전류신호 및 전압신호를 추출한 뒤, 실시간 동저항의 파형을 출력하게 된다. 그리고 각 타점에 대해 출력된 동저항의 파형을 개별적으로 분석하여, 그 형태가 기 설정된 제1마모기준을 만족하는지의 여부를 판단하게 된다.That is, in the first prediction process, a real-time current signal and a voltage signal are extracted from the electrode of the spot welding device, and then a waveform of real-time dynamic resistance is output. Then, the waveform of the dynamic resistance output for each RBI is individually analyzed, and it is determined whether the shape satisfies a preset first wear criterion.

이때 상기 제1마모기준은 다양한 기준에 따라 설정될 수 있다.In this case, the first wear criterion may be set according to various criteria.

본 실시예에서는, 제1마모기준의 첫 번째 판단 방법으로서, 상기 (a-3)단계에서 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 피크저항값을 기준시간 이상 동안 초과하는 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단한다.In this embodiment, as the first determination method of the first wear criterion, it is analyzed that the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI in step (a-3) exceeds a preset peak resistance value for more than a reference time. If so, it is determined that the first wear criterion is satisfied.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법에 있어서, 센싱된 동저항 파형의 형태를 나타낸 도면이다.4 and 5 are diagrams illustrating a shape of a sensed dynamic resistance waveform in a method for predicting electrode life of a spot welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항 파형은, 전극의 접촉 이후 전류 및 저항값이 지속적으로 증가하게 되며, 일정 시점 이후부터 모재가 용융되어 용접이 진행된다. 또한 이후 저항값은 피크저항값에 도달한 뒤, 점차 하강하게 된다.As shown in Figs. 4 and 5, the dynamic resistance waveform output for a predetermined RBI continuously increases the current and resistance value after the contact of the electrode, and the base material is melted from a certain point and the welding proceeds. . In addition, after the resistance value reaches the peak resistance value, it gradually decreases.

도 4는 전극이 마모되지 않은 상태에서의 1타점에 대한 동저항 파형을 나타내며, 도 5는 전극이 마모된 상태에서의 1타점에 대한 동저항 파형을 나타낸다.4 shows a dynamic resistance waveform for one RBI in a state where the electrode is not worn, and FIG. 5 shows a dynamic resistance waveform for one RBI in a state where the electrode is worn.

도 5에 도시된 바와 같이 전극이 마모된 상태에서는, 동저항의 파형이 기 설정된 피크저항값(도면 상 상부에 위치된 녹색 점선)을 초과하는 상태로 오래 지속되는 것을 확인할 수 있으며, 이는 도 3에 나타난 동저항의 파형과는 차이를 보인다.As shown in FIG. 5, when the electrode is worn, it can be seen that the waveform of the dynamic resistance exceeds the preset peak resistance value (green dotted line located at the top of the drawing) and lasts for a long time, which is It is different from the dynamic resistance waveform shown in.

이에 따라, 본 발명은 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 피크저항값을 기준시간 이상 동안 초과하는 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단하여, 전극에 대한 후처리를 진행하도록 할 수 있다.Accordingly, the present invention determines that the first wear criterion is satisfied when it is analyzed that the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI exceeds a preset peak resistance value for more than a reference time, and You can let the post-processing proceed.

그리고 본 실시예의 경우, 제1마모기준의 두 번째 판단 방법으로서, 상기 (a-3)단계에서 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형을 통해 산출된 평균 저항값이 기준저항값 이상인 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.And in the case of this embodiment, as the second method of determining the first wear criterion, it is analyzed that the average resistance value calculated through the waveform of the dynamic resistance output for the predetermined RBI in step (a-3) is greater than or equal to the reference resistance value. If so, it may be determined that the first wear criterion is satisfied.

이와 같은 판단방법은 1타점 시 소요되는 전체 시간에 대한 평균 저항값을 산출하여, 이와 같은 평균 저항값이 기 설정된 기준저항값 이상인 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단하여, 전극에 대한 후처리를 진행하도록 할 수 있다.In such a determination method, an average resistance value for the total time required for one RBI is calculated, and when it is analyzed that the average resistance value is equal to or greater than a preset reference resistance value, it is determined that the first wear criterion is satisfied, Post-treatment for the electrode can be performed.

다음으로는 제2예측과정에 대해 설명하도록 한다.Next, the second prediction process will be described.

상기 제2예측과정은, 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 각 타점 이후, 상기 스팟용접장치의 전극 선단에 대한 영상데이터를 촬영하는 (b-1)단계와, (b-1)단계에서 촬영된 상기 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 형태가 기 설정된 제2마모기준을 만족하는지를 판단하는 (b-2)단계를 포함할 수 있다.In the second prediction process, after each dot of the spot welding device performing spot welding, the image data of the electrode tip of the spot welding device is photographed in step (b-1) and in step (b-1). (B-2) determining whether the shape of the electrode tip of the spot welding device satisfies a preset second wear criterion by analyzing the image data.

도 6은 전극 선단에 대해 촬영된 복수의 영상데이터의 예시를 나타낸 것이다.6 shows an example of a plurality of image data photographed with respect to an electrode tip.

즉 상기 제2예측과정은 각 타점 당 스팟용접장치의 전극 선단의 형태를 촬영한 뒤, 그 형태의 변화도를 개별적으로 분석하여, 그 형태가 기 설정된 제2마모기준을 만족하는지의 여부를 판단하게 된다.That is, in the second prediction process, after photographing the shape of the tip of the electrode of the spot welding device for each spot, the degree of change in the shape is individually analyzed to determine whether the shape satisfies the preset second wear criterion. Is done.

이때 상기 제2마모기준은 다양한 기준에 따라 설정될 수 있다.In this case, the second wear criterion may be set according to various criteria.

본 실시예에서는, 제2마모기준의 첫 번째 판단 방법으로서, 상기 (b-2)단계에서, 소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 선명도가 기준선명도 이하로 저하된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단한다.In this embodiment, as the first determination method of the second wear criterion, in step (b-2), by analyzing image data photographed for a predetermined spot, the sharpness of the electrode tip of the spot welding device is determined by the reference sharpness. If it falls below, it is determined that the second wear criterion is satisfied.

이를 위해 상기 스팟용접장치의 전극 선단은 소정의 선명도를 가지도록 형성될 수 있으며, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 선명도가 전극 오염으로 인해 기준선명도 이하로 저하된 경우 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 판단 과정은, 각 영상데이터에 나타난 전극 선단 영역을 색도 측정장치 등으로 분석함으로써 진행될 수 있을 것이다.To this end, the electrode tip of the spot welding device may be formed to have a predetermined sharpness, and when the sharpness of the electrode tip of the spot welding device is lowered below the reference sharpness due to electrode contamination, the second wear criterion is satisfied. I can judge. Such a determination process may be performed by analyzing the electrode tip region indicated in each image data with a chromaticity measuring device or the like.

그리고 본 실시예의 경우, 제2마모기준의 두 번째 판단 방법으로서, 소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 면적이 기준면적 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.And in the case of this embodiment, as the second method of determining the second wear criterion, when it is determined that the area of the tip of the electrode of the spot welding device is greater than or equal to the reference area by analyzing the image data captured for a predetermined spot, the second 2 It can be judged that the wear standard is satisfied.

이를 위해 상기 스팟용접장치의 전극 선단은 기 설정된 기준에 의해 면적이 지정될 수 있으며, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 면적이 기준면적 이상으로 증가된 것으로 판단된 경우, 해당 영역의 마모가 진행됨에 따라 형태가 변형에 의해 것으로 간주하여 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.To this end, the area of the electrode tip of the spot welding device may be designated according to a preset standard, and when it is determined that the area of the electrode tip of the spot welding device is increased beyond the reference area, the wear of the corresponding area is in progress. Accordingly, it can be determined that the shape satisfies the second abrasion criterion by considering it to be deformed.

또한 본 발명에 따른 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법은, 전술한 제1예측기준 및 제2예측기준에 의해, 상기 제1마모기준 및 상기 제2마모기준 중 적어도 어느 하나가 만족되는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계를 포함한다.In addition, the electrode life prediction method of the spot welding apparatus according to the present invention is determined that at least one of the first wear criterion and the second wear criterion is satisfied according to the first and second prediction criteria described above. In this case, a step (c) of determining that the electrode of the spot welding device has reached its limit of life.

즉 제1마모기준 및 상기 제2마모기준 중 어느 하나 또는 양측 모두가 만족될 경우에는, 상기 스팟용접장치의 전극에 대한 후처리를 진행하게 된다.That is, when either or both of the first wear criterion and the second wear criterion are satisfied, the post-processing of the electrode of the spot welding device is performed.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, a preferred embodiment according to the present invention has been looked at, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from its spirit or scope in addition to the above-described embodiments is known to those skilled in the art. This is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

5: 용접 전원
10a, 10b: 전극
100: 동저항측정유닛
200: 영상데이터처리유닛
210a, 210b: 촬상모듈5: welding power
10a, 10b: electrode
100: dynamic resistance measurement unit
200: image data processing unit
210a, 210b: imaging module

Claims (11)

스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 전극에 대해, 실시간 전류신호 및 전압신호를 추출하는 (a-1)단계;
상기 (a-1)단계에 의해 추출된 전류신호 및 전압신호를 통해 스팟용접 수행 중 실시간 동저항을 출력하는 (a-2)단계;
상기 (a-2)단계에서 도출된 실시간 동저항을 분석하여, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 제1마모기준을 만족하는지를 판단하는 (a-3)단계; 및
상기 (a-3)단계에 의해 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계;
를 포함하며,
상기 (a-3)단계는,
소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이, 기 설정된 피크저항값을 기준시간 이상 동안 초과하는 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.(A-1) extracting a real-time current signal and a voltage signal from the electrode of the spot welding device performing spot welding;
(A-2) outputting real-time dynamic resistance during spot welding through the current signal and voltage signal extracted by the (a-1) step;
A step (a-3) of analyzing the real-time dynamic resistance derived in step (a-2) and determining whether the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI satisfies a preset first wear criterion; And
Step (c) determining that the electrode of the spot welding device has reached a limit life when it is determined that the first wear criterion is satisfied by the step (a-3);
Including,
The (a-3) step,
A method for predicting electrode life of a spot welding apparatus, determining that the first wear criterion is satisfied when it is analyzed that the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI exceeds a preset peak resistance value for a reference time or more. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (a-3)단계는,
소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형을 통해 산출된 평균 저항값이 기준저항값 이상인 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.The method of claim 1,
The (a-3) step,
A method for predicting electrode life of a spot welding apparatus, determining that the first wear criterion is satisfied when the average resistance value calculated through the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined spot is analyzed to be greater than or equal to the reference resistance value. 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 각 타점 이후, 상기 스팟용접장치의 전극 선단에 대한 영상데이터를 촬영하는 (b-1)단계;
(b-1)단계에서 촬영된 상기 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 형태가 기 설정된 제2마모기준을 만족하는지를 판단하는 (b-2)단계; 및
상기 (b-2)단계에 의해 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계;
를 포함하고,
상기 스팟용접장치의 전극 선단은 소정의 색상을 가지도록 형성되며,
상기 (b-2)단계는,
소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 색도가 기준색도 미만으로 저하된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.(B-1) photographing image data on the tip of the electrode of the spot welding device after each dot of the spot welding device performing spot welding;
step (b-2) of analyzing the image data captured in step (b-1) and determining whether the shape of the electrode tip of the spot welding device satisfies a preset second wear criterion; And
(C) determining that the electrode of the spot welding device has reached a limit life when it is determined that the second wear criterion is satisfied by the step (b-2);
Including,
The electrode tip of the spot welding device is formed to have a predetermined color,
The step (b-2),
A method for predicting electrode life of a spot welding device that determines that the second wear criterion is satisfied when the chromaticity of the electrode tip of the spot welding device is lowered below the reference chromaticity by analyzing the image data photographed for a predetermined spot . 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 스팟용접장치의 전극 선단은 기 설정된 기준에 의해 면적이 지정되며,
상기 (b-2)단계는,
소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 면적이 기준면적 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.The method of claim 4,
The area of the electrode tip of the spot welding device is designated according to a preset standard,
The step (b-2),
A method for predicting electrode life of a spot welding device that determines that the second wear criterion is satisfied when it is determined that the area of the electrode tip of the spot welding device is greater than or equal to the reference area by analyzing image data taken for a predetermined spot . 스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 전극에 대해, 실시간 전류신호 및 전압신호를 추출하는 (a-1)단계;
상기 (a-1)단계에 의해 추출된 전류신호 및 전압신호를 통해 스팟용접 수행 중 실시간 동저항을 출력하는 (a-2)단계;
상기 (a-2)단계에서 도출된 실시간 동저항을 분석하여, 소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이 기 설정된 제1마모기준을 만족하는지를 판단하는 (a-3)단계;
스팟용접을 수행하는 스팟용접장치의 각 타점 이후, 상기 스팟용접장치의 전극 선단에 대한 영상데이터를 촬영하는 (b-1)단계;
(b-1)단계에서 촬영된 상기 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 형태가 기 설정된 제2마모기준을 만족하는지를 판단하는 (b-2)단계;
상기 제1마모기준 및 상기 제2마모기준 중 적어도 어느 하나가 만족되는 것으로 판단된 경우, 상기 스팟용접장치의 전극이 한계수명에 도달한 것으로 판단하는 (c)단계;
를 포함하며,
상기 (a-3)단계는,
소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형이, 기 설정된 피크저항값을 기준시간 이상 동안 초과하는 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.(A-1) extracting a real-time current signal and a voltage signal from the electrode of the spot welding device performing spot welding;
(A-2) outputting real-time dynamic resistance during spot welding through the current signal and voltage signal extracted by the (a-1) step;
A step (a-3) of analyzing the real-time dynamic resistance derived in step (a-2) and determining whether the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI satisfies a preset first wear criterion;
(B-1) photographing image data on the tip of the electrode of the spot welding device after each dot of the spot welding device performing spot welding;
step (b-2) of analyzing the image data captured in step (b-1) and determining whether the shape of the electrode tip of the spot welding device satisfies a preset second wear criterion;
(C) determining that the electrode of the spot welding device has reached a limit life when it is determined that at least one of the first wear criterion and the second wear criterion are satisfied;
Including,
The step (a-3),
A method for predicting electrode life of a spot welding apparatus, determining that the first wear criterion is satisfied when it is analyzed that the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined RBI exceeds a preset peak resistance value for a reference time or more. 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 (a-3)단계는,
소정의 타점에 대해 출력된 동저항의 파형을 통해 산출된 평균 저항값이 기준저항값 이상인 것으로 분석된 경우, 상기 제1마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.The method of claim 7,
The (a-3) step,
A method for predicting electrode life of a spot welding apparatus, determining that the first wear criterion is satisfied when the average resistance value calculated through the waveform of the dynamic resistance output for a predetermined spot is analyzed to be greater than or equal to the reference resistance value. 제7항에 있어서,
상기 스팟용접장치의 전극 선단은 소정의 선명도를 가지도록 형성되며,
상기 (b-2)단계는,
소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 선명도가 전극 오염으로 인해 기준선명도 이하로 저하된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.The method of claim 7,
The electrode tip of the spot welding device is formed to have a predetermined sharpness,
The step (b-2),
When the image data captured for a predetermined spot is analyzed and the sharpness of the electrode tip of the spot welding device is lower than the reference sharpness due to electrode contamination, the spot welding device determines that the second wear criterion is satisfied. How to predict electrode life. 제7항에 있어서,
상기 스팟용접장치의 전극 선단은 기 설정된 기준에 의해 면적이 지정되며,
상기 (b-2)단계는,
소정의 타점에 대해 촬영된 영상데이터를 분석하여, 상기 스팟용접장치의 전극 선단의 면적이 기준면적 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 제2마모기준을 만족하는 것으로 판단하는 스팟용접장치의 전극 수명 예측방법.The method of claim 7,
The area of the electrode tip of the spot welding device is designated according to a preset standard,
The step (b-2),
A method for predicting electrode life of a spot welding device that determines that the second wear criterion is satisfied when it is determined that the area of the electrode tip of the spot welding device is greater than or equal to the reference area by analyzing image data taken for a predetermined spot .
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