KR19980079312A - 전동건에 있어서의 전극가압력의 제어방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

전동건에 있어서의 전극가압력의 제어방법

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

연속된 가압시의 전극위치의 평균치에 현재치를 맞추도록 하여, 가능한한 안정된, 변동이 적은 가압력을 얻어 안정된, 용접이 가능한 전동건에 의한 전극가압력의 제어방법을 제공함.

3. 발명이 해결방법의 요지

전동기에 의하여 구동되는 가동아암의 앞끝단에 전극이 마련된 전동건의 전극가압력을 제어하는 방법으로서, 전동기의 제한 토크를 사전에 설정하고, 전동기가 구동될 때 가동아암의 앞끝단에서의 전극의 도달위치를 연속적으로 계측 및 기억하고, 그 기억된 도달위치의 데이터군의 평균치를 산출하며, 도달위치가 평균치로 수정되도록 연속적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

전동기에 의하여 구동되는 가동아암의 앞끝단에 전극을 갖춘 전동건에서, 전극으로부터 공작물로 가해지는 압력을 제어함에 이용됨

Description

전동건에 있어서의 전극가압력의 제어방법

본 발명은, 전동기에 의하여 구동되는 가동아암의 앞끝단에 전극을 갖춘 전동건에서, 전극으로부터 공작물로 가해지는 압력(이하 전극 가압력 이라 함)을 제어하는 방법에 관한 것이다.

종래, 전동기의 의하여 구동되는 가동아암의 앞끝단에 전극을 갖춘 전동건에 의한 전극가압력의 제어방법으로서, 전동기의 제한 토크를 제어함에 의한 개방 루프제어가 통상적으로 행하여지고 있다.

예를 들어, 일본국 특개평 6-312273 호에 전동건이 개시되어 있다. 이 출원에 있어서는, 다음과 같은 방식으로 가압력을 제어하는 방법이 수행된다. 위치검출기를 가지는 모터에 의하여 한쪽의 전극을 동작 목표위치까지 동작시키고, 공작물은 다른 전극과 그 공작물이 접촉하는 위치에서 쌍으로 되는 상기 전극과 다른 전극의 사이에 끼워지고, 압착되며 유지된다. 소정의 가압력을 발생하는데 필요한 모터의 전류가 다수개의 점에서 측정되고, 모터 전류의 전류군에 근거하여 변환함수 및 역함수가 준비된다. 그 후에, 가압전류지령회로에서 임의의 설정 가압력에 의하여 모터전류 지령치를 계산하고, 또한 용접시 모터전류치로부터 실제 가압력으로의 변환을 행하도록 하여, 귀환된 모터전류신호로 부터 실제 가압력을 계산하며, 상기 임의의 설정가압력과 상기 계산한 실가압력과의 차이가 있을 시는, 한쪽의 전극의 돌출량을 보정하도록 한다.

그런데, 상기 종래의 기술에서는, 가압력의 체크를 최종적으로는 모터전류치에 의하여 행하여 지므로, 모터와 전극의 사이의 기계부분의 미세한 마찰저항이나, 변화효율의 변동등에 의하여 정확한 가압력의 체크가 불가능하다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 기술이 가지는 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그의 목적은, 연속된 가압시의 전극위치의 평균치에 현재치를 맞추도록 하여, 가능한 한 안정되고 변동이 적은 가압력을 얻어서, 안정된 용접이 가능한 전동건에 의한 전극가압력의 제어방법을 제공함에 있다.

제 1 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 가압력의 제어방법을 설명하기 위한 전동건의 개략적인 단면도;

제 2 도는 전극가압력의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 전동모터2 : 엔코더

3 : 감속기4 : 리드 스크류

5 : 가동아암6 : 너트

7 : 제 1 전극8 : 제 2전극

9 : 고정아암10 : 로봇의 손목

11 : 이퀼라이저12 : 공작물

20 : 시프트 메모리

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 전동기에 의하여 구동되는 가동아암의 앞끝단에 전극이 마련된 전동건의 전극가압력을 제어하는 방법으로서, 전동기의 제한 토크를 사전에 설정하고, 전동기가 구동될 때 가동아암의 앞끝단에서의 전극의 도달위치 A를 연속적으로 계측 및 기억하고, 그 기억된 도달위치 A의 데이터군의 평균치 B를 산출하며, 도달위치 A가 평균치 B로 수정되도록 연속적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

[실시예]

제 1 도 및 제 2 도를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동건의 전극가압력 제어방법을 설명한다.

제 1 도에서, 전동건은 전동모터(1)와, 그 전동모터(1) 상에 배치된 엔코더(2)와, 전동모터(1)의 출력축에는 접속된 감속기(3)와, 감속기(3)에 접속된 리드스크류(4)와, 가동아암(5)에 고정된 너트(6)와, 가동아암(5)의 끝단에 고착된 제 1 전극(7)과, 전극(7)과 대향하는 위치에 배치된 제 2전극(8)및, 그 전극(8)이 장착되며 로보트의 손목(10)과 이퀼라이저(11)를 통해서 접속된 고정아암(9)으로 구성된다.

로보트에 의하여 전동건을 이동시키고, 고정아암(9)측의 전극(8)을 공작물(12)에 맞닿게 한 상태에서 상기 전동모터(1)를 구동할 때, 그 전동모터(1)의 회전은 감속기(3)를 통해서 리드스크류(4)에 전달되며, 그 리드스크류(4)의 너트(6)를 통해서 가동아암(5)은 공작물(12)측을 향하여 이동하고, 가동아암(5)의 앞끝단부의 전극(7)이 공작물(12)에 맞닿은 후, 그 전극(7)에 의하여 공작물(12)를 가압하고, 전동모터(1)는 부여된 전류(토크)에 대응한 위치에서 전극(7)의 하강을 정지시킨다. 이 때의 전극(7)의 위치는, 엔코더(2)에 의해서 계측 및 기억된다.

이 전극(7)이 정지한 위치가, 소망하는 가압위치로 간주되어 용접전류가 공급되고, 공작물(12)에 대하여 용접이 행하여지며, 그 용접이 종료되면 전동모터(1)를 역전시켜서 전극(7)을 공작물(12)로 부터 분리시키도록 후진시킨다.

여기서, 전동모터(1)에는 제한 토크(전류)가 사전에 설정공급되는 것이지만, 그 전동모터(1)로 부터의 동력은, 감속기(3), 리드스크류(4) 및 기타의 기계장치를 거쳐 전극(7)에 전달된다. 전동기(1)로부터 전극(7)으로의 동력의 전달시에, 마찰저항이나 동력변환효율 등에 의한 손실 및 고정아암(9)이 공작물(12)의 가압으로 휘는 등 사실에서, 전극(7)에 의한 공작물(12)의 가압력에는 변동이 생기는 것이다. 그리고, 이 가압력의 변동을 용접 품질의 균형을 저해하는 것이며, 그 때문에 가압력을 가능한 한 균일하게 할 필요가 있다.

따라서 본 발명에서는, 제 2 도에 도시하는 바와 같은 가압력의 제어방법이 채택된다. 즉, 고정아암(9)의 휨은 일반적으로 가압력과 일정한 비례관계에 있다. 우선, 공작물(12)에 소망하는 가압력을 주기 위하여 전동모터(1)에 부여하는 토크(전류)를 선정하고, 그 제한 토크로 전동모터(1)를 구동한다. 그의 내부에 전극(7)의 위치를 저장하기 위한 시프트메모리(20)가 도시하지 않은 타이머내에 마련된다. 이 때, 부여된 전류 I에 의하여 전극(7)이 도달한 위치 A를 현재치로 하여, 시프트메모리(20)의 블록1에 기억된다. 시프트메모리(20)가 6개의 블록을 가지는 것으로 가정하면, 그 블록 1에 내에 기억되어 있던 데이터는 블록 2로 보내어지며, 순차로 각 블록내의 데이터는 다음 블록으로 보내어지고, 최후의 블록 6내에는 블록 5에 기억되어 있던 데이터가 보내어짐과 동시에, 블록 6내에 기억되어 있던 데이터는 방출된다.

이와 같은 방식으로, 시프트메모리(20)의 6개의 블록내의 전극의 도달위치 A의 데이터가 갱신 및 기억되면, 그 평균치 B가 산출된다. 이 평균치 B의 산출은 단순평균, 제곱평균 혹은 데이터수에 따른 적절한 확률적 수법을 사용할 수 있다. 예를 들어 평균치 B가 단순평균으로 얻어졌다면, 용접직전에 도달위치 A가 평균치 B로 되도록 전극 위치의 수정을 한다(예컨데, 펄스를 사용하여 도달위치 A가 평균치 B로 강제적으로 변경된다).

그리고, 계속되는 다음 용접시의 전극 위치의 현재치가 A가 시프트메모리(20)의 블록 1에 기억되고, 그 블록 1에 기억되어 있던 데이터는 블록 2로 보내어지며, 순차로 각 블록내의 데이터는 다음 매스로 보내어져서, 최후의 블록 6내에는 블록 5에 기억되어 있던 데이터가 보내어짐과 동시에, 블록 6내에 기억되어 있던 데이터는 방출된다. 계속하여 시프트메모리(20)의 6개의 블록내의 데이터의 평균치 B를 구하고, 현재위치 A가 평균치 B로 되도록 전극의 위치 수정을 한 후, 용접이 실행된다. 이와 같이 하여 매용접시마다, 판단과 필요에 따른 수정을 반복하므로서, 가능한 한 안정된, 변동이 적은 가압력을 얻어, 안정된 용접이 가능한 전동건이 되는 것이다.

그리고, 이와 같이 현재치 A의 수정을 순차로 행하므로서, 전극의 소모에 의한 가압위치 변화에도 자동적으로 순응시킬 수가 있는 것이다.

또한, 이상과 같은 방법에 있어서, 용접 직전의 전극위치는 상기 시프트 메모리내에 저장된 평균치 B로 수정될 수 있는 것이므로, 그 시프트메모리(20)에 과거의 데이터가 채워져 있지 않으면 적정한 평균치가 산출 불가능하게 된다. 그래서, 그 대책으로서 이 제어의 스타트시에서 만은, 얻어진 현재치 A를 시프트메모리(20)의 전체 블록에 저장될 수도 있다.

상술한 내용과 첨부된 특허청구의 범위에서 개시된 바와 같은 본 발명의 제어에 따르면, 전동기에 의한 가압력을 직접적으로 검출함이 없이, 전극의 도달 위치의 적절한 제어에 의하여, 안정된, 변동이 적은 가압력을 얻어 안정된 용접이 가능한 전동건에 의한 전극가압력이 제어방법이 된다.

Claims (1)

1. 전동기에 의하여 구동되는 가동아암의 앞끝단에 전극이 마련된 전동건의 전극가압력을 제어하는 방법으로서, 전동기의 제한 토크를 사전에 설정하고, 전동기가 구동될 때 가동아암의 앞끝단에서의 전극의 도달위치를 연속적으로 계측 및 기억하고, 그 기억된 도달위치의 데이터군의 평균치를 산출하며, 도달위치가 평균치로 수정되도록 연속적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.