KR102555176B1 - 저항 용접 장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 용접 조건을 얻는 데이터베이스를 소용량화한다.
[해결 수단] 제1 데이터베이스(38)는, 재료의 재질과 두께와 전극의 종류를 포함하는 기초적 요소(32)에 대응하는 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48) 등을 출력한다. 제2 데이터베이스(40)는, 추가 요소(34)의 성질에 따라 제1 데이터베이스(38)의 출력을 보정하기 위한 경향식(52)을 출력한다. 요소 선택 장치(36)는 요소를 선택하여 데이터베이스(38이나 40)를 검색한다. 연산 장치(42)는, 제1 데이터베이스(38)의 검색 결과에 대하여 제2 데이터베이스(40)의 검색 결과를 사용한 보정 연산 처리를 실행하고, 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48)등 을 포함하는 용접 조건(50)을 출력한다.

Description

저항 용접 장치

본 발명은, 다양한 요소를 고려한 용접 조건의 최적화를 가능하게 하는 저항 용접기에 관한 것이다.

기지(旣知)의 저항 용접 장치에서는, 용접하고자 하는 재료를 중첩하고, 용접 부분을 전극으로 협지하고 압력을 가하고, 전극 사이에 용접전류를 흐르게 하는 구성되어 있다. 전극에는, 예를 들면, 테이블 전극이나 건(gun)형 전극 등이 사용된다. 건형 전극의 선단 부분에는, 용접 개소에 따라 다양한 형상의 전극 칩이 사용된다. 저항 용접 장치의 구체예는, 예를 들면, 특허문헌 1에 의해 소개되어 있다.

저항 용접 장치에 의한 용접 품질은, 전극으로 협지된 부분에 흐르는 용접전류와 통전시간과 용접용의 전극이 공작물에 가하는 압력에 의해 결정된다. 이하의 설명에서는 이들을 용접 조건으로 칭하기로 한다. 사용자의 제품의 용접 품질에 대한 요구는 다종 다양하며, 사용자는 제품의 시작(試作) 단계에서 용접 조건을 조정하면서 최적값을 구한다.

일본공개특허 제2019-150874호 공보 일본공개특허 평7-178566호 공보 일본공개특허 평9-029456호 공보 일본공개특허 평11-047950호 공보

상기한 바와 같이, 사용자의 요구를 만족시키는 용접 조건의 최적값을 구하기 위해서는, 용접 조건을 변경하면서 다수의 샘플을 작성하고, 그 접합 강도나 너깃(nugget) 직경을 측정하고, 외관 등을 포함한 종합 평가를 한다. 숙련된 작업자라도, 용접 조건의 최적값을 구하기 위해 수십 시간을 들이는 경우가 있다. 미숙한 작업자는, 더욱 많은 시간을 요하고, 결국 최적값을 구하는 것이 곤란하게 되는 경우도 있다. 상기한 특허문헌 1에서는, 이 문제점을 해결하기 위한 하나의 안을 제공하고 있다.

특허문헌 1에서는, 용접되는 재료의 재질과 두께와 전극의 종류(형상) 등의 요소를 입력하면 용접전류나 통전시간 등의 용접 조건을 출력하는 데이터베이스를 설치하는 예가 소개되어 있다. 그러나, 용접 조건을 결정하기 위한 요소에는 다양한 것이 있다. 예를 들면, 용접되는 재료에 도금이 실시되어 있거나, 상이한 두께의 복수 장의 재료를 중첩하여 용접하거나 하는 것과 같은 경우를 포함시키면, 요소의 조합의 수가 방대해져, 데이터베이스의 데이터 사이즈도 작성 비용도 증대한다.

또한, 아무리 데이터베이스를 충실하게 한더라도, 용접 장치를 사용하는 사용자의 제품에 요구되는 용접 품질을 얻기 위해서는, 용접 조건을 조정하면서 시작(試作)을 반복하여 최적값을 구하는 작업을 생략할 수는 없다.

본 발명은 이상의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 데이터베이스의 확대를 억제하면서, 사용자의 요구를 만족시키는 용접 조건의 최적값을 구하기 위하여, 그 최적값에 될 수 있는 한 가까운 용접 조건을 얻을 수 있는 저항 용접 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하의 구성은 각각 상기한 문제점을 해결하기 위한 수단이다.

<구성 1>

복수의 재료를 중첩한 공작물을 전극으로 협지하고 압력을 가하여, 전극 사이에 용접전류를 흐르게 하는 저항 용접 장치로서,

상기 용접전류와 통전시간과 상기 전극에 의한 공작물에 대한 가압력을 포함하는 용접 조건을 결정하기 위하여, 복수의 요소를 입력하기 위한 입력 장치와,

이 입력 장치에 의해 입력된 복수의 요소 중에서, 상기한 공작물을 구성하는 재료의 재질과 두께와 전극의 종류를 포함하는 기초적 요소를 선택하여, 제1 데이터베이스를 검색하는 처리를 실행하고, 상기 이외의 추가 요소를 선택하여, 제2 데이터베이스를 검색하는 처리를 실행하는 요소 선택 장치와,

제1 데이터베이스에 의해 검색된 용접 조건의 초기값에 대하여 제2 데이터베이스의 검색 결과를 사용한 보정 연산 처리를 실행하여, 상기 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는 연산 장치와,

이 연산 장치가 출력한 용접 조건을 표시하는 표시 장치와,

이 연산 장치가 출력한 용접 조건을 사용하여, 공작물의 용접 제어를 행하는 전원 장치를 구비하고,

상기 제1 데이터베이스는, 상기 기초적 요소와 대응하는 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 검색하여 그 검색 결과를 출력하기 위한 데이터를 축적한 것이며,

상기 제2 데이터베이스는, 상기 추가 요소의 성질에 따라 제1 데이터베이스가 출력한 용접 조건의 초기값을 보정하기 위한 단수 또는 복수의 경향식을 포함하는 데이터를, 추가 요소 또는 추가 요소의 조합에 대응하여 축적한 것을 특징으로 하는 저항 용접 장치.

<구성 2>

두께가 상이한 복수의 재료를 중첩하여 용접할 때,

입력 장치는, 각각의 재료마다, 그 두께를 포함하는 기초적 요소를 접수하고,

요소 선택 장치는, 각각의 재료의 기초적 요소를 순서대로 선택하여 제1 데이터베이스를 검색하고, 각각의 재료에 대하여 용접 조건의 초기값을 출력시키고,

요소 선택 장치는, 두께가 상이한 복수의 재료를 용접하는 추가 요소에 의해 제2 데이터베이스를 검색하여, 판 두께비를 파라미터에 포함하는 용접 조건의 보정 연산을 위한 경향식을 선택하여 출력시키고,

상기 연산 장치는, 상기 경향식을 사용하여 보정 연산 처리를 실행하여, 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 저항 용접 장치.

<구성 3>

도금이 실시된 재료의 용접을 복수 회로 나누어서 행할 때,

제1 데이터베이스는, 각 회마다의 용접전류와 통전시간과 이 용접의 사이의 냉각 시간을 출력하고,

요소 선택 장치는, 도금이 실시된 재료의 용접을 행하는 추가 요소에 의해, 제2 데이터베이스를 검색하여, 기준값에 대한 단위면적당중량 비율을 파라미터에 포함하는 용접 조건의 보정 연산을 위한 경향식을 선택하여 출력시키고,

상기 연산 장치는, 제2 데이터베이스로부터 출력된 경향식을 사용하여, 1회째와 2회째의 용접전류와 통전시간의 보정 연산 처리를 행하고, 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 저항 용접 장치.

<구성 4>

상기 요소 선택 장치가, 복수 종류의 요소를 사용하여, 제1 데이터베이스와 제2 데이터베이스를 검색하여,

상기 연산 장치로부터 출력되는 용접 조건의 표준값에서의 용접 품질에 대한, 요구되는 용접 품질의 상대적인 비율을 지정하는 수단이 설치되어 있고,

요소 선택 장치는, 제2 데이터베이스를 검색하여, 복수 종류의 추가 요소의 조합에 대응하는, 용접 조건의 보정 연산을 위한 경향식을 출력시키고,

상기 연산 장치는, 제1 데이터베이스의 검색 결과에 대하여, 상기 상대적인 비율을 경향식의 파라미터에 포함시키고, 상기 경향식을 사용한 용접 조건의 보정 연산 처리를 행하고, 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 저항 용접 장치.

<구성 5>

상기 입력 장치에는, 연산 처리의 결과 상기 표시 장치에 표시된 용접 조건을, 미리 제한한 범위에서 제한된 폭으로 단계적으로 증감하여, 새로운 용접 조건을 얻는 조정 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 저항 용접 장치.

<구성 6>

상기 조정 장치에 의해 얻어진 새로운 용접 조건을 축적하는 제3 데이터베이스를 구비한 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 저항 용접 장치.

<구성 7>

상기한 조정 장치에 의해 얻어진 새로운 용접 조건으로부터, 사용한 경향식의 파라미터를 역산하고, 새로운 경향식을 얻고, 제2 데이터베이스 또는 제3 데이터베이스에 기억시키는 것을 특징으로 하는 구성 6에 기재된 저항 용접 장치.

<구성 8>

컴퓨터를, 구성 1에 기재된 입력 장치와 요소 선택 장치와 연산 장치와 표시 장치로서 기능시키는 저항 용접기의 제어용 컴퓨터 프로그램.

<구성 9>

구성 8에 기재된 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.

<구성 1의 효과>

기초적 요소 이외의 추가 요소가 각종 존재하는 경우에, 기초적 요소와 추가 요소의 조합 등에 대응시킨 경향식을 사용하여 용접 조건의 초기값을 보정하여, 데이터베이스 전체의 확대를 억제하면서, 최적값에 가까운 용접 조건을 얻을 수 있다.

<구성 2의 효과>

두께가 상이한 판재를 중첩하여 용접할 때, 각각의 두께의 재료에 대한 용접 조건을 조합하고, 추가 요소로 두께의 비 등을 지정함으로써, 적절한 경향식을 선택하고 보정하여, 최적값에 가까운 용접 조건을 얻을 수 있다.

<구성 3의 효과>

도금이 실시된 재료의 용접을 행할 때는, 제1 데이터베이스에서 예를 들면 2회분의 용접 조건의 초기값과 그 동안의 냉각 기간을 출력하도록 하여, 추가 요소로 도금의 단위면적당중량 등을 지정함으로써, 제2 데이터베이스의 출력으로부터 적절한 경향식을 선택하여 보정하고, 최적값에 가까운 용접 조건을 얻을 수 있다.

<구성 4의 효과>

미리 설정된 용접 조건의 표준값을 사용한 용접의 품질에 대하여, 요구되는 용접 품질의 상대적인 비율을 지정해 두면, 항상 사용자가 구하는 용접 조건에 가까운 용접 조건가 얻어지도록, 경향식에 의한 보정 연산 처리의 결과를 조정할 수 있다. 따라서, 데이터베이스 전체를 사용자가 좋아하는 성질로 일괄적으로 커스터마이징할 수 있다.

<구성 5의 효과>

미리 제한한 범위에서 제한된 폭으로 단계적으로 용접 조건을 증감함으로써, 최적값에 도달하기 쉬운 수순을 자동적으로 나타낼 수 있다.

<구성 6의 효과>

조정 장치에 의해 조정하여 얻어진 최적화된 용접 조건을 축적하여, 요소를 키로 하여 용접 조건을 출력할 수 있도록 하면, 다음번에는 직접 최적화된 용접 조건을 이용할 수 있다. 또한, 그 전회의 결과를 기점으로 용접 조건을 더욱 개선할 수 있다.

<구성 7의 효과>

조정 장치에 의해 조정하여 얻어진 최적화된 용접 조건으로부터, 새로운 경향식을 얻고, 다음번부터 이것을 이용한 계산이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 저항 용접 장치의 실시예를 나타내는 기능 블록도이다.
도 2는 입력 장치의 요소 입력 화면을 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.
도 4는 제2 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 데이터베이스의 다음 구조예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제2 데이터베이스의 더욱 다음 구조예를 나타낸 도면이다.
도 7은 연산 장치의 동작예를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 두께가 상이한 2장의 재료의 용접 경과를 나타낸 설명도이다.
도 9는 두께가 상이한 판의 용접을 위한 제2 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.
도 10은 도금된 2장의 재료의 용접 경과를 나타낸 설명도이다.
도 11은 도금된 판를 위한 제1 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도금된 판를 위한 제2 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.
도 13은 저항 용접기의 변형예의 블록도이다.
도 14는 제3 데이터베이스의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 15는 조작 화면예를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 실시예마다 상세하게 설명한다.

실시예 1

도 1은, 본 발명의 저항 용접 장치의 실시예를 나타내는 기능 블록도이다.

이 도면의 예에서는, 상측 공작물(12)과 하측 공작물(14)을 중첩한 공작물을, 테이블형의 하측 전극(18) 위에 두고, 건형의 상측 전극(16)을 누르도록 하여 이들 전극으로 협지한 부분에 압력을 가하여, 전극 사이에 용접전류(44)를 흐르게 한다. 2장뿐만 아니라 3장 이상의 복수의 재료를 중첩한 공작물을 용접할 수도 있다.

이 저항 용접 장치에는, 도면과 같이, 입력 장치(28)와 요소 선택 장치(36)와 제1 데이터베이스(38)와 제2 데이터베이스(40)와 연산 장치(42)와 표시 장치(30)와 전원 장치(26)와 조정 장치(54)와 같은 장치가 설치되어 있다. 입력 장치(28)와 표시 장치(30)와 조정 장치(54)는, 예를 들면, 터치패널식의 디스플레이에 일체로 조립된다.

표시 장치(30)는, 이 연산 장치(42)가 출력한 용접 조건(50)을 디스플레이에 표시한다. 조정 장치(54)는, 얻어진 용접 조건(50)을 사용자가 구하는 용접 품질을 얻기 위해 조절 조작을 하는 버튼 등에 의해 구성된다. 물론, 입력 장치(28)와 표시 장치(30)와 조정 장치(54)가, 각각 독립된 패널 등에 조립되어 있어도 된다.

전원 장치(26)는, 상측 전극(16)과 하측 전극(18) 사이에 용접전류를 공급하는 기지(旣知)의 전원 회로로 구성된다. 전원 장치(26)는, 연산 장치(42)가 출력한 용접 조건(50)을 사용하여, 공작물의 용접 제어를 한다.

요소 선택 장치(36)와 연산 장치(42)는 저항 용접 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램 모듈에 의해 실현된다. 이 양자(兩者)는 이하에서 설명하는 기능을 실현하기 위한 연산 처리를 실행하는 것이며, 반드시 별개로 독립하지 않고 있고 혼재하고 있어도 된다. 즉, 일체화되어 있어도 상관없다. 제1 데이터베이스(38)와 제2 데이터베이스(40)는 저항 용접 장치에 조립된 도시하지 않은 기억 장치에 기억되어 있다. 이 기억 장치는, 네트워크를 통하여 접속된 외부의 장치라도 된다.

도 2는, 입력 장치의 요소 입력 화면을 나타낸 도면이다.

입력 장치(28)는, 용접전류(44)와 통전시간(46)과 상기한 전극에 의한 공작물에 대한 가압력(48)을 포함하는 용접 조건(50)을 결정하기 위한 복수의 요소를 입력하기 위한 맨-머신 인터페이스(man-machine interface)이다. 이 도면과 같은 화면이 저항 용접 장치의 입력 장치(28)에 표시된다.

이 도면의 예에서는, 입력 장치(28)와 표시 장치(30)와 조정 장치(54)가 일체로 된 화면을 나타내었다. 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48)을 출력표시한 부분이 표시 장치(30)에 해당한다. 「조정 상한(하한)」이나 「조정 간격」으로 표시한 부분이 조정 장치(54)이다. 그리고, 이 화면 중에 나타낸 조정 장치(54)나 용접 조건의 상대값 조정부(66)의 기능이나 조작에 대해서는, 나중의 실시예에서 상세하게 설명한다.

복수의 요소에는, 이 도면의 예에서는, 재료의 재질, 판 두께(두께), 전극의 기종(종류), 용접 방식(도면의 예는 테이블식의 전극) 등이 해당된다. 이 외에, 용접 후의 제품에 요구되는 외관이나 강도 등이 있고, 예를 들면, 이 예에서는 외관을 우선한다는 지정을 할 수 있게 되어 있다. 외관을 좌우하는 것은, 「비산」과 「타흔(打痕)」과 「불균일」이다. 이들 중 어느 것을 우선하는지를 지정할 수 있다.

여기서, 재료의 재질과 두께와 전극의 종류 등을 포함하는 것을 기초적 요소(32)라고 칭하기로 한다. 그리고, 기초적 요소(32) 이외의 요소를 추가 요소(34)라고 칭하기로 한다. 나중에 설명하지만, 추가 요소(34)에는 다양한 것을 포함할 수 있다. 기초적 요소(32)에 이것 이외의 것을 포함시켜도 상관없지만, 적어도, 상기 용접 조건(50)을 일의적으로 결정할 수 있는 수치나 성질이나 종류나 품명 등으로 특정되는 것으로 한다.

기초적 요소(32)에 해당하는 요소가 각종 있다고 하더라도, 기초적 요소(32)를 증가시키면 제1 데이터베이스(38)의 구조 상, 데이터 사이즈도 증대할 우려가 있다. 따라서, 이 실시예와 같이, 재료의 재질과 두께(판 두께)와 전극의 종류(기종)의 3종류로 하는 것이 가장 실용적이다.

요소 선택 장치(36)(도 1)는, 기초적 요소(32)를 선택하여, 제1 데이터베이스(38)를 검색하는 처리를 실행하고, 추가 요소(34)를 선택하여, 제2 데이터베이스(40)를 검색하는 처리를 실행하는 기능을 가진다.

도 3은, 제1 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.

제1 데이터베이스(38)는, 상기 기초적 요소(32)와 대응하는 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48) 등을 검색하여 출력하기 위한 데이터를 축적한 것이다. 재료의 재질과 판 두께(두께)와 전극의 종류를 특정하여 입력하면, 그 용접에 적합한 용접전류(44)와 통전시간(46)과 상기한 전극에 의한 공작물에 대한 가압력(48) 등의 용접 조건(50)이 수치로 일의적으로 출력된다.

도 3에 예시한 제1 데이터베이스(38)의 구조는, 예를 들면, 특허문헌 1 등에 기재된 바와 같은 것이다. 여기에 또한 나중에 도 11에서 설명하는 바와 같이, 본 발명 특유의 기능을 부가할 수 있다. 그리고, 이 제1 데이터베이스(38)로부터 출력되는 용접 조건(50)은, 그 후 보정되므로, 용접 조건의 초기값으로 표현하기로 한다. 그리고, 용접 조건의 초기값에 포함되는 데이터를 각각 선출(選出) 용접전류(44), 선출 통전시간(46), 선출 가압력(48)으로 표현한다.

도 4∼도 6은 제2 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.

도 4은, 「외관」을 우선하고, 또한, 그 중의 「비산」을 우선한 경우의, 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48)의 보정 계수를 계산하기 위한, 3종류의 경향식(52)을 나타낸다. 「외관을 우선」이나 「비산을 우선」과 같은 것은 추가 요소(34)이다. 제2 데이터베이스(40)는, 이와 같이, 추가 요소(34)의 성질에 따라서 제1 데이터베이스(38)의 출력한 검색 결과를 보정하기 위한 단수 또는 복수의 경향식(52)을, 추가 요소(34)에 대응시켜 축적한 것이다.

추가 요소(34)는 단수의 경우도 복수의 경우도 있다. 출력되는 경향식(52)도, 단수의 경우와 복수의 경우가 있다. 추가 요소(34)가 복수 있는 경우에는, 이들의 조합에 대응시켜 경향식이 축적되고 있다.

도 4의 경향식(52)의 계수 1∼계수 3은, 추가 요소의 종류에 따라 미리 실험 등에 의해 정해진다. 「타흔」을 우선하는 경우나, 「불균일」을 우선하는 경우의 경향식(52)을, 도 5와 도 6에 나타내었다. 「비산」과 「타흔」과 「불균일」에서는, 형식이 동일한 계산이며, 계수 1∼3만이 상이하다.

즉, 입력 장치(28)에 추가 요소(34)를 입력하면, 대응하는 경향식(52)이 출력되고, 계수 1∼3 등의 파라미터를 결정하여 계산을 하면, 제1 데이터베이스(38)의 출력을 보정하는 보정 계수를 구할 수 있다. 그리고, 계수 1∼3이나, 보정율 등의, 경향식 중의 임의의 변수에 상당하는 것을 파라미터로 칭하기로 한다.

도 4∼도 6의 예에서는, 경향식(52)에, 선출 용접전류(44)와 선출 통전시간(46)과 선출 가압력(48) 등이 포함되어 있다. 제1 데이터베이스(38)가 출력하는 용접 조건(50)의 초기값이다. 이와 같이, 각각의 초기값을 보정하는 보정 계수를 구하기 위한 3종류의 경향식(52)이 제2 데이터베이스(40)로부터 출력된다. 그리고, 이 외에, 용접 조건(50)의 초기값의 일부만을 보정하는 경향식(52)을 출력할 수도 있다.

도 4∼도 6의 경향식(52)은, 계수 1∼3의 부분 이외에는 공통의 형식이다. 이들 파라미터를 변수로 하여, 치환을 하면, 광범위한 보정 계수의 계산을 할 수 있다. 즉, 1종류의 경향식(52)에서 파라미터를 바꾸면 그에 따른 보정 계수를 계산으로 구할 수 있기 때문에, 제1 데이터베이스(38)에 비교하여 제2 데이터베이스(40)의 데이터 사이즈를 충분히 작게 할 수 있다.

도 4∼도 6의 경향식(52)에는, (보정율%)과 같은 변수가 포함되어 있다. 이것도 파라미터이다. 이 (보정율%)는, 예를 들면, 95%∼105%의 범위로 설정된다. 제1 데이터베이스(38)나 제2 데이터베이스(40)는, 용접기 메이커가 경험값에 기초하여 적절한 용접 품질이 얻어지도록 작성한 것이다. 그러나, 용접기 메이커가 구한 용접 품질은 표준값이다. 사용자가 요구한 용접 품질과는 미묘한 차이가 생기는 경우가 있다.

(보정율%)는, 이것을 해결하기 위한 것이며, 상대값 조정부(66)(도 2)를 사용하여 표준값과 사용자에 의해 요구되는 용접 품질의 차이를, 상대적인 비율을 지정함으로써 조정할 수 있다. 예를 들면 이것을 102%로 설정했으면, 도 4∼도 6에 나타낸 바와 같이, 모든 경향식에 대하여, 계산 결과에 (100% /102%)의 보정이 가해진다. 이로써, 데이터베이스 전체를 사용자가 원하는 성질의 것으로 일괄적으로 커스터마이징할 수 있다.

도 7은 연산 장치(42)의 동작예를 나타내는 흐름도이다.

연산 장치(42)(도 1)는, 제1 데이터베이스(38)의 검색 결과에 대하여, 제2 데이터베이스(40)의 검색 결과를 사용한 상기한 보정 연산 처리를 실행하여, 그 연산 처리의 결과 얻어진 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48) 등을 포함하는 용접 조건(50)을 출력하는 기능을 가진다.

구체적으로는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 먼저, 단계　S11에서, 입력 장치(28)에 의해 요소의 입력의 접수를 한다. 단계　S12에서는, 요소 선택 장치(36)가, 기초적 요소(32)를 선택한다. 단계　S13에서는, 요소 선택 장치(36)가 기초적 요소(32)를 사용하여 제1 데이터베이스의 검색을 한다.

단계　S14에서는, 연산 장치(42)가 용접 조건의 초기값을 취득한다. 또한, 단계　S15에서, 요소 선택 장치(36)가 추가 요소(34)를 선택한다. 단계　S16에서는, 요소 선택 장치(36)가 제2 데이터베이스를 검색한다.

단계　S17에서는, 연산 장치(42)가 경향식을 취득한다. 단계　S18에서는, 취득한 경향식에 의해 보정값의 계산을 한다. 단계　S19에서는, 그 보정값을 사용하여, 용접 조건(50)의 초기값을 보정한다. 단계　S20에서는, 표시 장치(30)에 용접 조건(50)을 출력 표시한다. 나아가서는 자동적으로 혹은 사용자의 조작에 의해, 용접 조건(50)을 전원 장치(26)에 출력한다.

상기한 바와 같이, 기초적 요소(32) 이외의 추가 요소(34)가 각종 존재하는 경우에, 그 추가 요소(34) 또는 추가 요소(34)의 조합에 대응시킨 경향식(52)을 사용하여 용접 조건(50)을 보정하면, 데이터베이스 전체, 특히 제1 데이터베이스(38)의 확대를 억제하면서, 최적값에 보다 가까운 용접 조건(50)을 얻을 수 있다.

추가 요소(34)를 상기한 바와 같이, 「강도」와 「외관」 중 어느 하나를 우선적으로 지정하여, 용접된 제품에 요구되는 품질에 따른, 용접 조건의 보정을 할 수 있다. 또한, 상기한 상대값 조정부(66)의 기능을 사용하여, 보정 계수를 연산하기 위한 다양한 경향식에 의한 연산 처리 결과를 일괄적으로 조정할 수 있다.

실시예 2

(두께가 상이한 판의 용접)

도 8은 두께가 상이한 2장의 재료의 용접 경과를 나타낸 설명도이다.

스풋 용접을 하는 경우에는, 상측 공작물(12)과 하측 공작물(14)을 상측 전극(16)과 하측 전극(18)으로 협지하고, 가압력을 가하고, 상하의 전극 사이에 수천∼수만 암페어(A)의 전류를 흐르게 한다. 용접하는 재료 자체의 저항 발열에 의해 용접하는 재료 자체를 녹이므로, 타원체 형상의 너깃(20)이 형성된다.

상측 공작물(12)과 하측 공작물(14)의 접촉부에는 재료의 저항값보다 큰 접촉 저항이 존재하고, 전극으로 가압력을 가한 중심부의 접촉 저항은 주변의 접촉 저항보다 작아져, 전류가 흐르기 쉽다. 이 중심부의 전류 밀도는 높아지고, 중심부로부터 재료는 녹기 시작한다. 필요로 하는 용접 후의 전단(剪斷) 강도는 판 두께에 관계한다. 판 두께가 두꺼워질수록 강도가 요구되므로, 필요로 하는 너깃 직경도 커진다. 판 두께가 두꺼워지면 용융해야 할 체적이 커지고, 용접에 필요로 하는 에너지도 커진다.

한편, 상측 전극(16)과 하측 전극(18)은 구리의 합금으로 구성되어 있고, 용접에 의해 용융되지 않도록, 내부를 순환하는 냉각수로 냉각되고 있다. 상측 공작물(12)이나 하측 공작물(14)도 통상 나름의 크기가 있고, 용접에 의해 중심부는 용융하지만, 주변부는 전극을 통하여, 혹은 공작물 자체의 표면에서 방열한다.

방열이 있으므로, 극단적인 사례에서는, 낮은 전류값으로 장시간의 통전을 해도, 전극과 공작물 자체에 의한 방열로 완전히 용융하지 않고, 용접할 수 없는 경우가 있다. 너깃(20)을 형성하기 위해 용융하는 부분의 체적은, 전극의 선단 면적×(상측 공작물의 판 두께＋하측 공작물의 판 두께)과 상관관계가 있다.

용접전류값의 제곱×저항×통전시간이 공급되는 전기 에너지이며, 이 에너지로 발열을 한다. 용접전류를 저하시키면 통전시간을 길게 필요로 한다. 다만, 통전시간을 길게 하면 방열량은 커지고, 그만큼 용접전류값을 높게 설정해야 한다. 가압력을 높이면 용접전류가 재료 중을 흐르는 범위가 넓어지고, 전류 밀도가 저하되므로, 용접전류를 높이거나 통전시간을 길게 할 필요가 있다.

용접전류를 크게 하거나, 통전시간을 길게 하면, 투입하는 에너지가 커지고, 너깃(20)의 주변으로부터 용융한 재료가 비산하는(흩어짐의 발생) 현상이 발생한다. 이는, 용접 강도의 저하, 용접 품질의 저하, 용접 불량이 될 우려가 있다. 가압력을 높이면, 용접전류를 크게 또는 통전시간을 길게 하는 조정이 필요하다. 어떻든, 각 조정을 함께 행할 필요가 있다.

이상으로부터, 외관이나 강도를 어느 정도 요구하는지는 사용자에 있어서 중요하며, 그 조정도 복잡하게 된다. 상기한 경향식이 그 조정을 쉽게 하는 용접 조건을 출력하는 데 기여한다. 도 8의 (a)와 (b)의 경우에는, 용접되는 2개의 판의 두께가 동일하지만, (c)과 (d)와 같이 2장의 두께가 상이하면, 한발 더 나아간 취급이 필요하게 된다.

즉, 2개의 판을 용접하는 경우, 필요로 하는 용접 강도는 일반적으로, 박판(薄板) 측의 판 두께로 규정되는 경우가 많다. 용접부의 전단 강도의 상한은 모재(母材)의 강도가 되고, 용접부의 강도가 모재의 강도를 초과하면 너깃 주위의 모재가 병따개형으로 먼저 파단한다. 후판(厚板)과 박판을 용접하는 경우, 박판 측 모재가 먼저 파단하게 된다.

(c)는, 거의 평평한 전극인 경우, (d)는 박판 측에 전극 선단이 좁은 전극인 경우이다. 상측 공작물(12)은 후판, 하측 공작물(14)은 박판이며, 너깃(20)의 생성은 2개의 판의 접촉부로부터 시작되고, 서서히 2개의 판의 중심부로 이행하고, 너깃(20)이 중심부에 생성된다.

너깃(20)이 중심부에 생성되면, 박판 측에서 보면 강도에 기여하는 너깃 직경은 작아진다. 너깃 직경은 작아지지만, 용접 강도는 박판 측에 의해 규정되므로, 기여하는 너깃 직경이 작아지더라도 필요로 하는 강도는 만족시킬 수 있다.

용접 품질에서 외관을 양호하게 하기 위해는, 평평한 또는 거의 평평한 전극을 사용한다. 용접하는 2장의 판의 두께가 근사한 경우에는 문제없지만, 판의 두께가 상이한 정도가 커짐에 따라, 기여하는 너깃 직경이 작아져, 필요로 하는 너깃 직경 혹은 용접 강도를 얻기 어려워진다.

통상, 용접 품질의 외관은 양면에 요구되는 것은 아니며, 외판으로 불리우는 제품이 되었을 때의 외면에 요구된다. 반대측의 면은 외관이 요구되지 않는 경우가 많다. 또한, 골조가 되는 공작물은 강도가 필요하므로, 후판 측이 되고, 외측은 박판이 되는 경우가 많다. 용접 품질의 외관을 양호하게 하는 측의 전극은 타흔이 남지 않도록 평평한 전극을 사용하면 된다.

도 8의 (d)와 같이, 박판 측의 전극에 선단을 좁게 한 전극을 사용하고, 전류의 경로가 박판 측에서 집중하도록 배려하면, 너깃(20)이 박판 측에 치우치게 생성된다. 이 때의 용접 조건은 박판 측의 용접 조건에 가까운 값이 된다. 테이블형과 같은 평평한 전극을 사용하는 경우, 용접 조건은 용이하게 설정할 수 없다.

통상은 박판 측의 용접 조건으로 용접할 수 있지만, 판 두께비가 커지면 박판 측의 용접 조건으로부터의 조정에 의해서는, 적정값과 이격되며, 숙련자라면 경험에 기반하여 용이하게 조정할 수 있지만, 경험이 적으면 조정은 용이하지 않다.

또한, 판 두께의 차가 큰 용접에서는, 용접 조건은 박판 측의 조건으로부터 벗어난다. 후판 측의 용접 조건 하에서는 과도한 용접이 되어 흩어짐이 발생하여 적정한 용접을 할 수 없다. 판 두께의 차가 큰 경우의 적정한 용접 조건은 박판 측의 용접 조건을 베이스로, 용접전류와 통전시간과 판 두께비에 상관하는 경향이 있는 것으로 여겨진다.

도 9는 두께가 상이한 판의 용접을 위한 제2 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.

본 발명에서는, 먼저, 입력 장치(28)(도 2)에 의해 상측 공작물(12)의 기초적 요소(32)와 하측 공작물(14)의 기초적 요소(32)를 입력한다. 그리고, 요소 선택 장치(36)로, 제1 데이터베이스(38)를 검색하여, 2조의 용접 조건(50)의 초기값을 얻는다. 즉, 후판 측의 용접전류(44)와 후판 측의 통전시간(46)과 후판 측의 가압력(48)으로 1조(組), 박판 측의 용접전류(44)와 박판 측의 통전시간(46)과 박판 측의 가압력(48)으로 1조를 얻는다.

상기한 2조의 용접 조건(50)의 초기값을, 예를 들면, 3종류의 경향식(52) 중 어느 하나에 의해 보정한다. 경향식 1은 박판 측의 용접 조건을 베이스로 보정을 하기 위한 경향식이다. 이 경우의 추가 요건은 두께가 상이한 판의 용접으로서 판 두께비가 하기와 같은 경우라는 것을 지정하면 된다.

(상판의 판 두께>하판의 판 두께)에서, 하판측의 전극이 평면 전극인 경우와, (상판의 판 두께<하판의 판 두께)에서 하판측의 전극이 평면 전극인 경우에는, 경향식이 상이한 경우가 있어, 개별적으로 경향식을 설치할 필요가 있다. 여기서는 (상판의 판 두께>하판의 판 두께)에서 하판측의 전극이 평면 전극인 경우에 대하여 설명한다. 또한, 용접되는 재료의 재질, 공작물의 형상, 상측의 전극 형상에 따라 상이한 경우가 있어, 각각 경향식을 설치하면 된다.

예를 들면, 재질 SPCC로 상판 2.0mm, 하판 1.0mm이며, 하판측이 평면 전극(Table 형상)인 경우에는, 제1 데이터베이스를 검색하면, 하기 데이터가 얻어진다. 상판(2.0mm)은, 가압력: 1.9kN, 용접전류: 7.7KA, 통전시간: 360msec가 된다. 하판(1.0mm)은, 가압력: 1.6kN, 용접전류: 6.0KA, 통전시간: 250msec가 된다.

도 9의 경향식 2를 사용하여, 그 보정율이 100%인 경우에는, 하기 계산을 한다. 이로써, 보정된 용접전류(44)와 통전시간(46)과 가압력(48)이 얻어진다.

가압력=(박판측 압력＋(후판측 압력-박판측 압력)×계수 1)×보정율%=1.6kN＋(1.9kN-1.6kN)×0.5×100%=1.75kN

용접전류=(박판측 용접전류＋(평균 용접전류-박판측 용접전류)×계수 2)×보정율%=6.0KA＋(6.85kA-6.0KA)×1.05×100%=6.89KA

평균 용접전류=(박판측 용접전류＋후판측 용접전류)/2=(7.7KA＋6.0KA)/2=6.85kA

통전시간=(박판측 통전시간＋(평균 통전시간-박판측 통전시간)×계수 3)×보정율%=250msec＋(305msec-250msec)×0.5×100%=278msec

평균 통전시간=(박판측 통전시간＋후판측 통전시간)/2=(250msec＋360msec)/2=305msec

실시예 3

(도금된 판의 용접)

도 10은, 도금된 2장의 재료의 용접 경과를 나타낸 설명도이다.

도금된 재료는, 도금의 종류나 단위면적당중량(도금 두께)에 따라 용접 조건이 상이하다. 도금의 재질은 모재보다 융점이 낮고, 통전을 개시하면 초기단계에서 전극과 공작물 사이의 도금층(22)이 용융한다. 전극에 의해 가압되어 있으므로, 용융한 도금층(22)은 압출되어 전극주위에 달라붙는다.

즉, 도 10의 (a)와 (b)와 같이, 도금층(22)이 상측 전극(16)이나 하측 전극(18)의 주위에 달라붙는 형태로 됨으로써, 전류가 흐르기 쉬운 범위가 넓어진다. 따라서, 도금없음 재료와 비교하여 용접전류는 높고, 통전시간은 길어진다.

도금층(22)이 얇으면, 통전 초기의 도금층(22)이 용융하여 전극에 달라붙는 영향이 적기 때문에, 도금없음의 용접 조건에 가까운 용접 조건이 된다. 다만 용접전류는 다소 높아지고, 통전시간은 약간 길어진다.

도금층(22)이 두꺼워지면, 도금없음의 용접 조건에 가까운 조건으로는 용접할 수 없게 되고, 통상, 2회 통전 용접 방식을 채용한다. 2회 통전에서는, 1회째의 통전으로 도금층(22)을 용융하고, 전극주위에 도금층(22)을 달라붙게 할 수 있다. 그 후, 냉각 시간을 측정하고, 도금층(22)의 용융상태를 개체상태로 되돌리고나서, 안정된 상태로, 본통전을 행한다. 3회 이상 복수회로 나누어 통전하기도 한다.

본통전은 도금없음의 용접 조건에 가까운 용접 조건이 되지만, 전극주위에 도금층(22)이 달라붙어 있으므로, 용접전류는 높이고, 통전시간은 약간 길어진다. 도금층(22)이 두꺼워짐에 따라, 초기단계에서 도금층(22)을 전극주위에 제거하기 위한 용접전류나, 용접 시간은 다소 높고, 약간 길어진다. 본통전에서도 도금층(22)이 두꺼워짐에 따라 전극주위에 달라붙는 도금층(22)의 양이 많아지므로, 용접전류는 다소 높고, 약간 길어지는 경향으로 된다.

도금층(22)은 두꺼워짐에 따라, 두께의 불균일성이 커지는 경향이 있어, 도금 두께(22)는 단위면적당중량(g/m²)으로 관리되고 있다. 도금 두께의 불균일성이 적은 재료의 경우에는 1회 통전, 도금 두께의 불균일성이 큰 경우에는 2회 통전을 채용한다.

도 11은 도금된 판를 위한 제1 데이터베이스 구조를 나타낸 도면이다.

이 제1 데이터베이스는, 1회로 용접을 하는 경우와 2회로 용접을 하는 경우의 어느 경우라도, 동일한 출력이 나오도록 구성되어 있다. 즉 기초적 요소(32)의 입력에 대하여, 전극의 가압력 외에, 용접 시간과 용접전류이 2조 출력된다.

그리고, 제1회 째의 용접과 제2회째의 용접 사이의 냉각 시간이 출력되도록 되어 있다. 이 도 11의 (b)와 (c)에 나타낸 초기 가압 시간은 용접 개시 전의 준비를 하는 시간이다. 유지 시간은 용접 종료 후의, 용접 부분의 상태가 안정될 때까지의 후처리 시간이다. 이들은 사용자가 자유롭게 설정한다.

1회로 용접하는 경우에는 냉각 시간과 통전시간 2와 용접전류 2는 값이 「0」로 출력된다. 2회로 용접하는 경우에는 냉각 시간과 통전시간 2와 용접전류 2에 실제의 수치가 적용된다. 그 결과, 2회로 용접하는 경우에는 이 도면에 나타낸 바와 같이, 초기 가압 시간을 거쳐 통전시간 1로 용접전류 1을 공급하고, 그 후 냉각 시간을 거쳐 용접전류 2를 통전시간 2만큼 공급하고나서 용접을 종료한다는 데이터가 제1 데이터베이스로부터 출력되게 된다. 이와 같이 하여 얻어진 제1 데이터베이스의 출력이, 대응하는 경향식(52)에 의해 보정된다.

도 12는, 도금된 판을 위한 제2 데이터베이스의 구조예를 나타낸 도면이다.

2회 통전의 경우에는 이 도면의 경향식(52)을 사용한다. 여기에 나타낸 것은, 도금 두께의 불균일성이 큰 경우의 경향식이다. 이 경우에는 도금된 판의 용접이 추가 요건이며, 여기서는, 도금의 단위면적당중량을 추가 요건에 지정하여 제2 데이터베이스를 검색하면 된다.

도금재의 경우에는, 통전 초기의 도금의 용융에 의한 전극주위로의 달라붙음에 의해 전류경로가 퍼지는 것에 의한 전류밀도의 저하가 발생하고, 전극주위로의 달라붙음의 영향이나 전류밀도의 저하의 정도가 단위면적당중량과 상관관계에 있다.

단위면적당중량의 최소값을 기준값으로 하고, 기준값에 대한 단위면적당중량 비율을 파라미터로 설정한다. 예를 들면, 단위면적당중량 30g/m²를 기준값, 단위면적당중량 90g/m²인 경우에는, 단위면적당중량 비율=90/30=3을 파라미터로 설정한다. 하기 계산에서, 도금을 가지는 재료의 특징적인 용접 조건을 자동적으로 출력할 수 있다.

재질 AAA이며, 기준단위면적당중량 30g/m²,

계수 1=0.03, 계수 2=0.03, 계수 3=0.03, 계수 4=0.07, 계수 5=0.07

판 두께 1.0mm의 각 용접 조건이,

가압력=2.0kN, 용접전류 1=5.0kA, 통전시간 1=150msec,

용접전류 2=7.5kA, 통전시간 2=250msec,

재질 단위면적당중량 90g/m², 판 두께 1.0mm, 보정율 100%의 경우

단위면적당중량 비율은, 90/30=3을 설정한다.

가압력=2.0kN×(1＋(3-1)×0.03)×100%=2.12kN

용접전류 1=5.0kA×(1＋(3-1)×0.03)×100%=5.3kA

통전시간 1=150msec×(1＋(3-1)×0.03)×100%=159msec

용접전류 2=7.5kA×(1＋(3-1)×0.07)×100%=8.6kA

통전시간 2=250msec×(1＋(3-1)×0.07)×100%=285msec

그리고, 1회 통전이 가능한 경우도 있다. 1회 통전의 경향식은 도시하지 않지만, 상기한 경향식의 1회분의 식으로 계수가 상이한 하기와 같은 식이 된다.

가압력=선출 가압력×(1＋(단위면적당중량 비율-1)×계수 1)×보정율%

용접전류 1=선출 용접전류 1×(1＋(단위면적당중량 비율-1)×계수 2)×보정율%

통전시간 1=선출 통전시간 1×(1＋(단위면적당중량 비율-1)×계수 3)×보정율%

계수 1=0.03, 계수 4=0.08, 계수 5=0.08

실시예 4

상기한 연산 장치(42)로부터 용접 조건(50)이 출력된 후에, 사용자가 제품에 대하여 기대하고 있는 용접 품질, 예를 들면, 강도나 외관 등이 얻어지도록 도 2에 나타낸 화면을 조작하여, 용접 조건의 조정이 행해진다.

도 2에 나타낸 조정 버튼(56)은, 용접 조건(50)을 개별적으로 증감하는 조작을 위한 버튼이다. 조정 범위(58)에는, 조정 상한과 조정 하한이 표시되어 있다. 조정을 했을 때의, 증감 조작의 범위를 자동적으로 정하는 것이다. 이 이상 증감하면 목적으로 하는 용접 품질에 근접하지 않게 되는 범위로, 자동적으로 설정을 하여, 조작 미스 등을 방지한다.

조정 간격(60)은, 조정 버튼(56)을 1회 클릭하여 조정할 수 있는 폭을 나타낸 것이며, 목적으로 하는 용접 품질을 지나치지 않도록 목적에 조금씩 근접하도록, 적절한 폭이 자동적으로 설정된다. 조정 상하한 해제 버튼(62)은, 강제적으로 조정 상하한을 해제하는 버튼이다. 이 때는, 자유롭게 조정 범위를 초과하는 조정이 할 수 있다. 조정에 의해 최적값이 찾아졌을 때에는, 데이터 보존 버튼(64)을 클릭하여, 그 결과를 보존할 수 있다.

예를 들면, 용접전류의 값을 크게 하여, 기대하는 품질에 근접하는 지를 판단한다. 기대하는 품질에 근접하면 더욱 그 값을 크게 하고, 기대하는 품질보다 나빠질 때는, 그 값을 작게 하여 조정을 행한다. 조정량을 작게 해서 조금씩 목적으로 하는 품질에 가까워지면 되지만, 시간이 많이 걸린다. 조정량을 크게 하면 최적값을 지나치거나 지나치게 되돌아 오게 된다.

숙련자라면, 적은 횟수의 용접 테스트로 필요로 하는 용접 조건에 도달할 수 있지만, 경험이 적으면 1회의 조정량이 지나치게 크거나, 조건을 잘못 입력하거나하여, 최적값에 도달하는 데 시간이 걸린다. 조정 범위(58)나 조정 간격(60)을 자동설정함으로써, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

도 13은 저항 용접기의 변형예의 블록도이며, 도 14는 제3 데이터베이스의 구성예를 나타낸 도면이며, 도 15는 그 조작 화면예를 나타낸 도면이다.

본 발명에서는, 상기한 바와 같이, 기준이 되는 조정 범위의 상하한을 마련하고, 조정량에 제한을 두고, 잘못하여 동 떨어진 값으로 조정하는 것을 방지하는 기능을 마련했다.

예를 들면, 도 2의 예에서 설명하면, 통전시간의 조정이 유효한 범위를 170msec로부터 230msec로 제한하고, 또한, 용접 조건의 전환을 2msec 단위로 행하도록, 자동적으로 지정하고 있다. 제2 데이터베이스(40)로부터, 이들을 지정하는 데이터를 출력할 수 있도록 하면, 조정 장치(54)를 적절하게 사용하여 최적값에 효율적으로 도달할 수 있게 된다.

또한, 조건의 전환에 복수 회의 조작을 필요로 하면, 암묵적으로 1회의 조정량을 제한할 수 있고, 적절한 조정이 가능하게 된다. 그러나, 필요로 하는 용접 품질에 따라서는 기준으로 하는 조정 범위를 초과하는 조정이 필요할 경우가 존재한다.

예를 들면, 용접 강도가 매우 낮아도 되는(부착되어만 있으면 되는) 레벨이면 족하는 한편, 외관은 완전히 용접 개소를 분별할 수 없는 레벨이 요구되는 경우, 통상의 기준의 범위를 초과한 조정이 필요하다. 그 경우에는 조정 범위에 제한을 마련하지 않고 조정을 행하면 된다. 조정 상하한 해제 버튼(62)(도 2)을 조작한 경우에는, 제한을 초과하고 있는 상태로 조작할 수 있고, 그 대신에 제한외의 표시를 행해서 주의를 환기시키면 된다.

예를 들면, 통전시간을 200msec로부터 210msec로 조정한다. 기준으로 하는 조정 범위는, 170msec∼230msec이다.

조정 버튼(56)(도 2)을 조작하면, 1회에 가산, 감산하는 조정(조정 단계)량은 2msec이다. 제1 데이터베이스(38)로부터 출력된 용접 조건이 요구하고 있는 용접 품질에 대하여 어느 정도 근사(近似)하고 있는 가에 따르지만, 기준값의 1%∼2%의 범위에서 조정 간격을 설정하면 된다. 조정 범위의 상한값이나 하한값도 포함시켜 제2 데이터베이스(40)에 경향식과 함께 기억시켜 두면 된다.

또한, 사용자의 제품(공작물)의 재질 및 형상이 유사하면, 용접 조건은 동종의 경향을 나타내는 경우가 많다. 따라서, 사용자가 조정하여 얻은 결과와 관련되는 경향식 등을 보존해 두는 것이 바람직하다. 이 실시예에서는 도 13에 나타낸 바와 같이, 제3 데이터베이스(41)를 마련하기로 했다.

예를 들면, 제3 데이터베이스(41)에는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 제1 데이터베이스(38)로부터 출력된 용접 조건의 초기값이나 조정값이나, 사용한 경향식이나 그 파라미터 등을, 임의의 형식의 파일로 만들어서 기억시키면 된다. 이 제3 데이터베이스(41)는, 사용자가 최적화를 한 용접 조건으로 그 후 용접 작업이 가능하도록, 필요한 데이터를 기록해 두는 것에 사용하면 된다.

입력하는 요소의 조합이 제3 데이터베이스(41)에 이미 존재하고 있는 경우에는, 그것을 판독하고, 그 용접 조건의 조정 작업이 적정한 지를 확인하여 바로 이용할 수 있다. 또는, 혹은, 조정 작업이 더 필요해도, 그것의 시간 단축을 할 수 있다. 어느 요소가 일치하고 있어도, 다른 요소가 일치하지 않는 것이 제3 데이터베이스(41)에 존재하고 있는 경우, 그 용접 조건을 출발점으로 하면, 조정 작업의 시간 단축을 할 수 있다.

한편, 사용자가 장래, 지금까지와는 다른 제품에 대하여, 용접 조건을 구하고자 할 경우에도, 제3 데이터베이스(41)에 기록한 결과를 이용할 수 있다. 그 때는, 제3 데이터베이스(41)에 기억시킨 데이터 중에서, 동일한 요소의 조합이 있으면, 이들의 평균화, 다수결, 최소값, 최대값 등의 처리를 하여, 새로운 데이터를 생성한다. 이것을 제1 데이터베이스(38)나 제2 데이터베이스(40)에 추가한다. 이로써, 그 후, 요소를 입력하여 용접 조건을 얻을 때, 사용자가 요구하는 용접 품질에 가까운 결과를 얻는 용접 조건이 출력된다.

사용자의 제품(공작물)의 용접 품질이, 저항 용접 장치의 메이커가 상정하고 있는 제품의 강도나 미관 등의 용접 품질에 가까우면, 상기한 연산 장치가 출력한 용접 조건을 약간의 조정으로 사용할 수 있다. 그러나, 사용자가 요구하는 용접 품질이 특수한 경우에는, 큰 조정을 필요로 한다.

제3 데이터베이스(41)는, 사용자가 상시 생산하는 제품의 용접 조건이나, 유사한 제품의 용접 조건을 구하기에 적합하다. 또한 이 제3 데이터베이스(41)를 사용하여, 상기한 제1 데이터베이스(38)나 제2 데이터베이스(40)에 새로운 데이터를 추가할 수 있다.

여기에는, 제3 데이터베이스(41)의 내용을 학습하는 기능을 마련한다. 즉, 제3 데이터베이스(41)로부터, 동일한 요소의 조합을 추출하여, 이들 요소를 입력했을 때 출력되는 용접 조건의 초기값이나 경향식의 파라미터를 최적화한다. 예를 들면, (평균화, 다수결, 최소값, 최대값)과 같은 방법을 채용하면 된다.

예를 들면, 재질 SPCC, 상판 두께 1.0, 상측 전극 Φ16-8R의 요소를 입력하여 얻어진 용접 조건의 파일 보존을 10회 행하고 있는 경우, 그 10개의 데이터에 대하여 용접 조건의 항목마다 평균값을 구하고, 1개의 데이터에 집약한다. 다수결의 경우도 가장 많은 것을 선출하는 것이 아닌, 예를 들면, 통전시간이라면 10msec마다 구획하여, 10∼19,..., 100∼119, 120∼129,...의 범위마다 개수를 구하여 다수결로 많은 범위의 것을 선출하고 그 범위의 평균값을 1개의 값으로 할 수도 있다.

또한, 예를 들면, 기존의 제2 데이터베이스(40)로부터 출력된 경향식(52)을 사용하여 연산 처리한 결과 얻어진 용접 조건과, 사용자가 최적화한 용접 조건을 비교한다. 그리고, 그 결과를 사용하여, 경향식(52)의 파라미터를 역산하고, 제2 데이터베이스(40)에 새로운 데이터를 기억시킨다. 예를 들면, 도 4의 가압력의 보정을 위한 경향식(52)이라면, 최적화한 가압력으로부터 계수 1을 역산하여, 새로운 계수 1로서 보존한다.

이 조작에는, 예를 들면, 도 15에 나타낸 바와 같은 운전 화면을 사용한다. 이 운전 화면(68)에서, 예를 들면, 통전시간에 새로운 설정값을 설정할 때는, 설정 버튼(70)을 클릭한다. 이로써 실제 용접이 가능하게 된다. 또한, 보존처 지정부(74)를 제3 데이터베이스(41)로 지정하고, 보존 버튼(72)을 클릭하면, 설정값이 제3 데이터베이스(41)에 기억된다. 그리고, 학습 버튼(76)을 클릭하면, 상기한 바와 같이 새로운 파라미터를 가지는 경향식이 제2 데이터베이스(40)에 기억된다.

그리고, 상기한 실시예에서는, 제1 데이터베이스(38)와 제2 데이터베이스(40)와 제3 데이터베이스(41)가 각각 독립적으로 설치되어 있다. 그러나, 이 데이터베이스에는 공통되는 항목도 존재하므로, 공통되지 않는 항목도 모두 혼재시킨 한묶음의 데이터베이스에 통합할 수도 있다. 즉, 실질적으로 상기한 역할을 가지는 제1 데이터베이스(38)와 제2 데이터베이스(40)와 제3 데이터베이스(41)가 존재하면 된다.

또한, 상기한 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램이나 데이터베이스는, 장치 본체에 장착되는 각종 기억 매체 외에, 네트워크를 통하여 접속된 서버 등의 기억 장치에 기억되어 있어도 된다.

12: 상측 공작물
14: 하측 공작물
16: 상측 전극
18: 하측 전극
20: 너깃
22: 도금층
26: 전원 장치
28: 입력 장치
30: 표시 장치
32: 기초적 요소
34: 추가 요소
36: 요소 선택 장치
38: 제1 데이터베이스
40: 제2 데이터베이스
41: 제3 데이터베이스
42: 연산 장치
44: 용접전류
46: 통전시간
48: 가압력
50: 용접 조건
52: 경향식
54: 조정 장치
56: 조정 버튼
58: 조정 범위
60: 조정 간격
62: 조정 상하한 해제 버튼
64: 데이터 보존 버튼
66: 상대값 조정부
68: 운전 화면
70: 설정 버튼
72: 보존 버튼
74: 보존처 지정부
76: 학습 버튼

Claims (9)

1. 복수의 재료를 중첩한 공작물을 전극으로 협지하고 압력을 가하여, 전극 사이에 용접전류를 흐르게 하는 저항 용접 장치로서,
   상기 용접전류와 통전시간과 상기 전극에 의한 공작물에 대한 가압력을 포함하는 용접 조건을 결정하기 위하여, 복수의 요소를 입력하기 위한 입력 장치와,
   상기 입력 장치에 의해 입력된 복수의 요소 중에서, 상기 공작물을 구성하는 재료의 재질과 두께와 전극의 종류를 포함하는 기초적 요소를 선택하여, 제1 데이터베이스를 검색하는 처리를 실행하고, 입력된 상기 복수의 요소 중에서 상기 기초적 요소 이외의 추가 요소를 선택하여, 제2 데이터베이스를 검색하는 처리를 실행하는 요소 선택 장치와,
   제1 데이터베이스에 의해 검색된 용접 조건의 초기값에 대하여 제2 데이터베이스의 검색 결과를 사용한 보정 연산 처리를 실행하여, 상기 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는 연산 장치와,
   상기 연산 장치가 출력한 용접 조건을 표시하는 표시 장치와,
   상기 연산 장치가 출력한 용접 조건을 사용하여, 공작물의 용접 제어를 행하는 전원 장치를 구비하고,
   상기한 제1 데이터베이스는, 상기 기초적 요소와 대응하는 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 검색하여 그 검색 결과를 출력하기 위한 데이터를 축적한 것이며,
   상기 제2 데이터베이스는, 상기 추가 요소의 성질에 따라 제1 데이터베이스가 출력한 용접 조건의 초기값을 보정하기 위한 단수 또는 복수의 경향식을 포함하는 데이터를, 추가 요소 또는 추가 요소의 조합에 대응하여 축적한 것이며,
   상기 연산 장치로부터 출력되는 표준값의 용접 조건에서의 용접 품질에 대한, 요구되는 용접 품질의 상대적인 비율을 지정하는 수단이 설치되어 있고,
   상기 요소 선택 장치는, 상기 제2 데이터베이스를 검색하여, 복수 종류의 추가 요소의 조합에 대응하는, 용접 조건의 보정 연산을 위한 경향식을 출력시키고,
   상기 연산 장치는, 상기 제1 데이터베이스의 검색 결과에 대하여, 상기 상대적인 비율을 상기 경향식의 파라미터에 포함시키고, 상기 경향식을 사용한 용접 조건의 보정 연산 처리를 행하고, 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는, 저항 용접 장치.
2. 제1항에 있어서,
   두께가 상이한 복수의 재료를 중첩하여 용접할 때,
   입력 장치는, 각각의 재료마다, 그 두께를 포함하는 기초적 요소를 접수하고,
   요소 선택 장치는, 각각의 재료의 기초적 요소를 순서대로 선택하여 제1 데이터베이스를 검색하고, 각각의 재료에 대하여 용접 조건의 초기값을 출력시키고,
   요소 선택 장치는, 두께가 상이한 복수의 재료를 용접하는 추가 요소에 의해 제2 데이터베이스를 검색하여, 판 두께비를 파라미터에 포함하는 용접 조건의 보정 연산을 위한 경향식을 선택하여 출력시키고,
   상기 연산 장치는, 상기 경향식을 사용하여 보정 연산 처리를 실행하고, 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는, 저항 용접 장치.
3. 제1항에 있어서,
   도금이 실시된 재료의 용접을 복수회로 나누어서 행할 때,
   제1 데이터베이스는, 각 회마다의 용접전류와 통전시간과 이들 용접 사이의 냉각 시간을 출력하고,
   요소 선택 장치는, 도금이 실시된 재료의 용접을 행하는 추가 요소에 의해, 제2 데이터베이스를 검색하여, 기준값에 대한 단위면적당 중량 비율을 파라미터에 포함하는 용접 조건의 보정 연산을 위한 경향식을 선택하여 출력시키고,
   상기 연산 장치는, 제2 데이터베이스로부터 출력된 경향식을 사용하여, 1회째와 2회째의 용접전류와 통전시간의 보정 연산 처리를 행하고, 용접전류와 통전시간과 가압력을 포함하는 용접 조건을 출력하는, 저항 용접 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 입력 장치에는, 연산 처리의 결과 상기 표시 장치에 표시된 용접 조건을, 사전에 제한한 범위에서 제한된 폭으로 단계적으로 증감하여, 새로운 용접 조건을 얻는 조정 장치가 설치되어 있는, 저항 용접 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 조정 장치에 의해 얻어진 새로운 용접 조건을 축적하는 제3 데이터베이스를 구비한, 저항 용접 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 조정 장치에 의해 얻어진 새로운 용접 조건으로부터, 사용한 경향식의 파라미터를 역산하여, 새로운 경향식을 얻고, 제2 데이터베이스 또는 제3 데이터베이스에 기억시키는, 저항 용접 장치.
7. 컴퓨터를, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 입력 장치와 요소 선택 장치와 연산 장치와 표시 장치로서 기능시키는,
   저항 용접기의 제어용 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
8. 삭제
9. 삭제

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