KR19990060985A

KR19990060985A - Parallel Gun Control Circuit and Control Method of Welding Robot

Info

Publication number: KR19990060985A
Application number: KR1019970081238A
Authority: KR
Inventors: 김성근; 이종호
Original assignee: 추호석; 대우중공업 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 로봇의 암 선단(arm end effector)에 병렬로 복수개의 용접건을 부착하고 하나의 용접지령에 의해 복수개의 용접건을 제어할수 있는 방법에 관한 것으로서, 로봇 제어반(1)으로 부터의 용접지령에 따른 입력측 전압을 용접작업에 적합한 출력전압으로 변환하는 변압기(15)의 출력단에 작업조건이 서로 다른 복수개의 용접건(5, 6)을 병렬접속하되 상기 용접건이 용접대상물(13)을 클램프(clamp)하여 폐회로를 구성할수 있도록 구동하는 가압 솔레이노이드(16, 17)가 각 용접건의 일단에 설치되고, 상기 병렬 용접건이 동시에 작동하는 일이 없도록 나머지 타단에 인터로크회로(14)가 부착된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of attaching a plurality of welding guns in parallel to an arm end effector of a robot and controlling a plurality of welding guns by one welding command, wherein the welding from the robot control panel 1 is performed. A plurality of welding guns 5 and 6 having different working conditions are connected in parallel to the output terminal of the transformer 15 which converts the input side voltage according to the command into an output voltage suitable for welding operation, and the welding gun clamps the welding object 13. The pressurized solenoids 16 and 17, which are driven to clamp the closed circuit, are installed at one end of each welding gun, and the interlock circuit 14 is attached to the other end so that the parallel welding guns do not operate simultaneously. It is characterized by.

따라서, 본 발명은 하나의 용접지령에 의해 복수개의 용접건을 제어할수 있기 때문에 용접건의 교체나 용접기의 별도 설치의 필요성이 없어 비용이 저감되며 작업시간을 단축시키는 효과를 가진다.Therefore, since the present invention can control a plurality of welding guns by one welding command, there is no need to replace welding guns or install a welding machine, thereby reducing costs and reducing work time.

Description

Parallel Gun Control Circuit and Control Method of Welding Robot

본 발명은 용접 로봇의 용접건 제어방법에 관한 것으로서, 특히 로봇의 암선단에 병렬로 복수개의 용접건을 부착하고 하나의 용접지령에 의해 복수개의 용접건을 제어할수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding gun control method of a welding robot, and more particularly, to a method of attaching a plurality of welding guns in parallel to the arm tip of a robot and controlling a plurality of welding guns by one welding command.

자동화 생산공정의 일부를 형성하는 용접공정은 용접로봇에 의해 이루어지는 것이 일반적인데 용접로봇은 용접대상물의 특성에 따라 암 선단에 부착하는 용접건의 형태를 달리하여야 한다. 따라서, 종래에는 도 1에 도시된 것과 같이 설정된 작업 프로그램에 따라 로봇 제어반(1)이 해당 작업에 적합한 용접건(5, 6)을 선택하는 선택지령을 선택지령 접점(2)을 거쳐 로봇 기구부(3)에 하달하면 로봇 기구부(3)는 ATC(Auto tool change)장치에 의해 해당하는 용접건(5, 6)을 선택 부착하였다. 또한, 용접신호를 각 용접건에 전달하는 별도의 용접기(7, 8)가 각각의 용접건에 대하여 필요하였다.The welding process that forms part of the automated production process is generally performed by a welding robot. The welding robot has to change the shape of the welding gun attached to the tip of the arm according to the characteristics of the welding object. Therefore, according to the related art, the robot control unit 1 selects a selection command for selecting the welding guns 5 and 6 suitable for the work according to the set work program as shown in FIG. 3), the robot mechanism part 3 selectively attached the corresponding welding guns 5 and 6 by ATC (Auto tool change) apparatus. In addition, separate welders 7 and 8 for transmitting weld signals to each weld gun were needed for each weld gun.

용접로봇이 효율적으로 용접작업을 실행하기 위해서는 임의의 용접건에 의한 용접작업구간에서의 작업이 완료되면 용접로봇은 용접건의 교체를 위해 교체가능 공간으로 이동하고 이 곳에서 ATC장비로 필요한 다른 용접건으로 교체하고 다시 작업구간에 투입되었다.In order for welding robots to carry out the welding work efficiently, the welding robot is moved to the replaceable space for the replacement of the welding gun after the work in the welding work zone by any welding gun is completed. It was replaced and put back into the work zone.

따라서, 종래의 용접로봇에 의한 용접작업에 있어서는 고가의 ATC장비가 필요하고, 각 용접건에 대응하는 독립된 용접기가 설치되어야 하며, ATC에 의한 용접건 교체시 많은 시간이 소비되는 문제점이 존재하였다.Therefore, in the conventional welding operation by the welding robot, expensive ATC equipment is required, and an independent welding machine corresponding to each welding gun must be installed, and there was a problem in that a lot of time is spent when replacing the welding gun by ATC.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 작업특성에 맞는 용접건으로의 교체시간이나 별도의 교체장비가 없더라도 간단하게 복수개의 용접건을 작업특성에 맞게 사용할수 있도록 하는 병렬건의 제어회로 및 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to simply work with a plurality of welding guns even if there is no replacement time or a separate replacement equipment for the welding gun suitable for the working characteristics. The present invention provides a parallel gun control circuit and a control method for use in accordance with the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어회로는 로봇 제어반(1)으로 부터의 용접지령에 따른 입력측 전압을 용접작업에 적합한 출력전압으로 변환하는 변압기(15)의 출력단에 작업조건이 서로 다른 복수개의 용접건(5, 6)을 병렬접속하되 상기 용접건이 용접대상물(13)을 클램프(clamp)하여 폐회로를 구성할수 있도록 구동하는 가압 솔레이노이드(16, 17)가 각 용접건의 일단에 설치되고, 상기 병렬 용접건이 동시에 작동하는 일이 없도록 나머지 타단에 인터로크회로(14)가 부착된 것을 특징으로 한다.The control circuit of the present invention for achieving the above object is a plurality of different working conditions at the output terminal of the transformer 15 for converting the input side voltage according to the welding command from the robot control panel 1 into an output voltage suitable for welding operation. Pressure welding solenoids 16 and 17 are connected to one end of each welding gun to connect two welding guns 5 and 6 in parallel, and to drive the welding gun to clamp the welding object 13 to form a closed circuit. Interlock circuit 14 is attached to the other end so that the parallel welding gun does not operate at the same time.

또한, 본 발명의 제어방법은 용접로봇이 용접작업 영역에 진입하면 로봇 제어반이 작업구간의 특성을 파악하여 상응하는 용접건을 결정하고 해당 용접건에 가압지령을 하달하는 단계와; 상기 가압지령에 따른 전압신호가 해당 가압 솔레노이드에 전달되면 이 솔레노이드에 연결된 대응 용접건이 용접대상물을 클램프하므로써 폐회로를 구성하고 나머지 용접건 회로는 개방되도록 인터로크시키는 단계와; 용접로봇 제어반이 용접지령을 하달하여 용접 릴레이 접점을 작동시킴으로써 상기 폐회로에 용접전류를 흘려주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the present invention includes the steps of the robot control panel grasping the characteristics of the work zone when the welding robot enters the welding work area to determine the corresponding welding gun and give a press command to the welding gun; Interlocking the corresponding welding gun connected to the solenoid to form a closed circuit by clamping a welding object when the voltage signal according to the pressing command is transmitted to the corresponding pressing solenoid and interlocking the remaining welding gun circuit to be opened; The welding robot control panel is characterized in that it comprises a step of flowing a welding current to the closed circuit by operating a welding relay contact by receiving a welding command.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해서 실현될수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the practice of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the appended claims.

도 1은 종래의 건제어를 위한 블록구성도1 is a block diagram for a conventional gun control

도 2는 본 발명에 따른 병렬건 제어회로 구성도2 is a block diagram of a parallel gun control circuit according to the present invention

도 3는 상기 도 2에 적용되는 시퀀스 구성도3 is a sequence diagram applied to FIG.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11: 사이리스터 인버터 12: 용접지령 접점11: Thyristor inverter 12: Welding command contact

13: 용접대상물 14: 인터로크(interlock)회로13: welding object 14: interlock circuit

15: 변압기 16, 17: 가압 솔레노이드15: transformer 16, 17: pressurized solenoid

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 도 2는 본 발명에 따른 병렬건 제어회로 구성도를 나타내고, 도 3는 상기 도 2에 적용되는 시퀀스 구성도를 도시한 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 shows a schematic diagram of a parallel gun control circuit according to the present invention, and FIG. 3 shows a sequence diagram applied to FIG.

본 발명의 설명에서 동일한 참조부호는 도면 전체를 통하여 동일한 부분을 나타낸다.Like reference numerals in the description of the present invention denotes like parts throughout the drawings.

본 발명자들은 용접로봇의 용접작업중 용접대상물의 형태에 따라 용접건의 타입 역시 바꿔야 하며 이러한 용접건의 교체를 위해서는 고가의 교체 장비가 필요한 문제가 있음을 발견하고 교체가 필요치 않도록 복수개의 용접건을 로봇 암 선단(4)에 부착하고 이를 작업조건에 따라 하나의 용접건 만이 구동되도록 하는 방법을 생각하게 되었다. 그 구체적 실현을 위한 실시예를 도 2에 도시하였으며 본 발명자들의 기술사상이 첨부된 도면에 한정되지 않음을 확인한다.The inventors have found that the type of welding gun must also be changed according to the shape of the welding object during the welding operation of the welding robot, and the replacement of the welding gun requires a problem of expensive replacement equipment, and the plurality of welding guns are used to prevent the need for replacement. I came up with a method to attach it to (4) and make it operate only one welding gun according to the working conditions. An embodiment for the concrete implementation is shown in FIG. 2 and it is confirmed that the technical spirit of the present inventors is not limited to the accompanying drawings.

도 2와 같이, 본 발명자들은 두 개의 용접건이 병렬로 연결된 구성을 일 예로 제시하는바 2개 이상의 복수 용접건이 용접타점상의 간섭이나 용접자세 등의 작업조건을 고려하여 도 2와 유사한 형태로 병렬연결될수 있음은 물론이다.As shown in FIG. 2, the present inventors present an example in which two welding guns are connected in parallel, in which two or more welding guns are connected in parallel in a form similar to that of FIG. 2 in consideration of working conditions such as interference on a welding spot or welding posture. Of course it can be.

도 2를 살펴보면 변압기(15)를 사이에 두고 좌측에는 용접전류를 흘려주기 위한 용접기 회로부가 구성되어 있고 우측에는 병렬 접속의 용접건 구동부가 도시되어 있다. 상기 용접기 회로부나 용접건 구동부는 모두 용접로봇의 제어반(1)에 연결되어 설정된 프로그램에 따라 제어된다.Referring to FIG. 2, a welder circuit portion for flowing a welding current is configured on the left side with a transformer 15 interposed therebetween, and a weld gun driving portion having a parallel connection is shown on the right side. Both the welder circuit part and the welding gun driving part are connected to the control panel 1 of the welding robot and controlled according to a set program.

상기 용접기 회로부는 전원이 인가되는 단자와 변압기의 1차측 코일단자 사이에 결합된 사이리스터 인버터(11)와 용접지령 접점(12)으로 이루어진다. 상기 사이리스터 인버터(11)는 두 개의 사이리스터(SCR)가 역병렬로 접속되어 구성된 것으로서 전원측의 직류를 교류로 전력변환하는 역변환장치이며 상기 용접지령 접점(12)은 로봇 제어반(1)에 연결된 용접지령 릴레이(도면에 미도시)의 접점으로서 로봇 제어반(1)의 용접지령에 따라 작동된다. 만약, 로봇 제어반(1)이 용접지령을 하달하면 상기 용접지령 접점(12)이 작동되어 변압기(15)의 1차측 코일에 소정의 전압을 인가하므로써 변압기 2차측에 용접작업에 적합한 변환전압을 발생시킨다.The welder circuit part includes a thyristor inverter 11 and a welding command contact 12 coupled between a terminal to which power is applied and a primary coil terminal of a transformer. The thyristor inverter 11 is composed of two thyristors (SCR) connected in parallel in parallel with the reverse conversion device for converting the direct current of the power supply to AC and the welding command contact 12 is a welding command connected to the robot control panel (1) As a contact of a relay (not shown in the figure), it is operated according to the welding instruction of the robot control panel 1. If the robot control panel 1 receives a welding command, the welding command contact 12 is operated to generate a conversion voltage suitable for welding work on the secondary side of the transformer by applying a predetermined voltage to the primary coil of the transformer 15. Let's do it.

변압기의 2차측 코일에는 두 개의 용접건 구동부가 병렬로 접속되고 각 용접건(5, 6)과 병렬 접속단 사이에는 가압 솔레노이드(16, 17)와 인터로크회로(14)가 연결 접속된다. 상기 가압 솔레노이드(16, 17)는 용접건(5, 6)이 용접대상물(13)을 클램프(clamp)하도록 구동하는 소자로서 로봇 제어반(1)의 가압 릴레이(도면에 미도시)와 연결된다. 따라서, 로봇 제어반(1)이 임의의 용접건(5, 6)에 대한 가압지령을 하달하면 해당 가압 릴레이가 작동되어 대응 가압 솔레노이드(16, 17)를 구동시킨다. 솔레노이드의 구동에 따라 상기 용접건(5, 6)은 용접대상물(13)을 클램프하여 하나의 폐회로를 구성한다. 이때 나머지 용접건이 클램프되어서는 안되기 때문에 인터로크회로(12)가 설치된다. 따라서, 도 3과 같이 하나의 가압지령 접점(18)이 작동되면 R1릴레이 코일이 작동되어 연동된 B접점을 온(on)시켜 다른 용접건 솔레노이드 회선을 개방시킴으로써 비록 다른 가압지령 접점(19)이 이물질 등에 의해 제어반(1)과 무관하게 단락되더라도 인터로크(interlock)에 의해 해당 가압 솔레노이드(17)는 구동되지 않는다.Two welding gun driving units are connected in parallel to the secondary coil of the transformer, and the pressure solenoids 16 and 17 and the interlock circuit 14 are connected and connected between the welding guns 5 and 6 and the parallel connection ends. The pressure solenoids 16 and 17 are elements for driving the welding guns 5 and 6 to clamp the welding object 13 and are connected to a pressure relay (not shown) of the robot control panel 1. Therefore, when the robot control panel 1 issues a pressurization command for any of the welding guns 5 and 6, the pressurization relay is activated to drive the corresponding pressurization solenoids 16 and 17. As the solenoid is driven, the welding guns 5 and 6 clamp the welding object 13 to form one closed circuit. At this time, since the remaining welding gun should not be clamped, the interlock circuit 12 is installed. Therefore, when one pressurization command contact 18 is operated as shown in FIG. 3, the R1 relay coil is operated to turn on the interlocked B contact to open another welding gun solenoid line, although the other pressurization command contact 19 is opened. The pressurized solenoid 17 is not driven by an interlock even if it is shorted irrespective of the control panel 1 by foreign matter or the like.

상술한 구성의 실시예는 구체적으로 다음과 같이 작동된다. 즉, C용접건(5)의 작업영역으로 용접로봇이 진입되면 로봇 제어반(1)은 C용접건(5)을 구동하는 가압지령을 해당 가압릴레이에 하달하고 이 가압 릴레이는 해당 가압 솔레노이드(16)를 구동하여 C용접건(5)이 용접대상물(13)을 클램프하도록 한다. 이렇게 C용접건(5)이 용접대상물(13)을 클램프하면 하나의 폐회로가 구성된다. 그러나 다른 X용접건(6)은 인터로크 작용에 의해 절대로 폐회로가 구성되지 않는다.Embodiments of the above-described configuration are specifically operated as follows. That is, when the welding robot enters the working area of the C welding gun 5, the robot control panel 1 receives the pressure command for driving the C welding gun 5 to the corresponding pressure relay, and the pressure relay is connected to the corresponding pressure solenoid 16. C) welding gun (5) to clamp the welding object (13). When the C welding gun 5 clamps the welding object 13, one closed circuit is formed. However, the other X welding gun 6 is never configured in a closed loop by the interlocking action.

용접건의 가압과정이 완료되면 로봇 제어반(1)은 용접지령을 용접 릴레이에 하달하여 용접지령 접점(12)을 작동시킴에 따라 변압기(15)의 1차측 코일에 전압이 인가되고 이 1차측 전압은 용접작업에 적합한 2차측의 변환전압으로 바뀐다. 이렇게 2차측에 전압이 인가되므로써 C용접건(5)에 용접전류가 흘려 용접작업이 수행된다.When the pressurization process of the welding gun is completed, the robot control panel 1 delivers a welding command to the welding relay to operate the welding command contact 12 so that a voltage is applied to the primary coil of the transformer 15. It is changed to the conversion voltage of the secondary side suitable for welding work. As the voltage is applied to the secondary side, a welding current flows through the C welding gun 5 to perform a welding operation.

상술한 실시예에 본 발명이 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are made by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the appended claims. Of course it is possible.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 하나의 용접지령에 의해 복수개의 용접건을 제어할수 있기 때문에 용접건의 교체나 용접기의 별도 설치의 필요성이 없어 비용이 저감되며 작업시간을 단축시키는 특유한 효과를 가진다.As described above, since the present invention can control a plurality of welding guns by one welding command, there is no need to replace welding guns or install separate welding machines, thereby reducing costs and shortening working time.

Claims

A plurality of welding guns 5 and 6 having different working conditions are connected in parallel to the output terminal of the transformer 15 for converting the input side voltage according to the welding command from the robot control panel 1 into an output voltage suitable for the welding operation. The pressurized solenoids 16 and 17, which are driven so that the welding gun clamps the welding object 13 to form a closed circuit, are installed at one end of each welding gun 5 and 6 so that the parallel welding gun does not operate simultaneously. Parallel gun control circuit of the welding robot, characterized in that the other end of the interlock (interlock) circuit is attached.

The method of claim 1,

The pressurized solenoid (16, 17) is a parallel gun control circuit of the welding robot, characterized in that operated in accordance with the pressure command issued from the robot control panel (1).

(1) when the welding robot enters the welding work area, the robot control panel grasps the characteristics of the work section, determines a corresponding welding gun, and gives a press command to the welding gun;

(2) interlocking the corresponding welding gun connected to the solenoid to form a closed circuit by clamping the welding object when the voltage signal according to the pressing command is transmitted to the corresponding pressing solenoid and interlocking the remaining welding gun circuit to be opened;

(3) A welding robot control panel comprising the step of flowing a welding current to the closed circuit by operating a welding relay contact by receiving a welding command.