KR200312742Y1 - 스폿용접 모니터링장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스폿용접 모니터링장치에 관련되는 것으로서, 보다 효율적이고도 용접품질향상을 기대할 수 있도록 고안되었으며 이를 위해 본 고안에서는, 스폿용접기와 연결되어 각종의 용접에 관한 정보를 디스플레이하는 스폿용접모니터링 장치에 있어서, 용접전류와 용접시간에 대한 상하한값의 관리와 실제 1차통전 및 2차통전의 용접전류 및 용접시간이 동시에 디스플레이되며, 타점관리, 완제품 수량관리, 팁드레싱 주기관리, 용접조건관리, 알람메세지 관리가 프레임 전면을 통해서 동시에 표시됨을 특징으로 하고, 또한 입력단과 출력단이 구비되어 용접기와 인터페이스되면서 용접기 또는 상기 스폿용접모니터링장치에 기 입력된 용접조건으로 용접이 수행되면서 상기 정보들이 디스플레이됨을 기술적 요지로 하는 스폿용접 모니터링장치에 관한 것이다..

Description

스폿용접 모니터링장치{monitoring apparatus of spot welding}

본 고안은 스폿용접에 관련되는 것으로서, 보다 구체적으로는 스폿용접 작업에 있어서 중요한 요소인 용접전류, 용접시간에 대한 관리와 실제값이 디스플레이되며, 그 외 타점관리, 팁드레싱주기, 다양한 용접조건등이 동시에 표시되며 이상 발생시에 알람기능이 작동되도록하고 동시에 용접기의 운전이 정지되도록 하여 보다 원활한 용접작업이 수행될 수 있도록 함과 용접불량 발생을 줄이도록 하는 스폿용접 모니터링장치에 관한 것이다.

용접이라함은 2개의 금속을 용융상태에서 접합 혹은 반용융상태나 상온에서 압력을 가하여 접합하는 것을 말하며 가열온도, 가열방법 및 이음부 형상에 따라 여러가지 용접방법으로 구분된다.

그 중에서도 본 고안은 겹치기용접에 해당되는 스폿용접(spot welding)에 관련되는 것이며, 판의 점접합을 행하는 것을 말한다. 즉 두 전극간에 2매의 판을 끼우고 가압하면서 통전하면 저항열로 용융 상태에 달하게되어 융합되는 것이다.

이러한 스폿용접에서 좋은 용접 결과를 얻기 위해서는 가압력, 통전시간, 전류치가 적정해야 한다. 전극은 통전역할뿐만 아니라 압력을 가하고 냉각효과를 주어야 하므로 전기 및 열전도성이 양호하고 경도가 큰 특수동금속을 이용하며 전극부분은 대부분 수냉을 한다.

보통의 경우에는 작업자가 대략 어림짐작으로 팁드레싱 교환주기를 정하고 한 제품에 많은 용접부위가 있는 경우에는 실수로 용접을 행하지 못하고 지나치는 경우도 흔히 발생되었었다. 특히, 지속적인 용접작업을 하다보면 전극의 마모도 발생됨으로서 매회 용접시마다 용접전류, 용접시간 또는 가압력이 상이할 수 있으며 따라서 상이한 용접품질을 나타내게 된다.

이와 같은 스폿용접의 특성으로 일반적인 재래의 용접방법으로는 고가의 제품생산을 실시함에 있어서 용접불량으로 인한 제품불량발생을 방지할 수 없었던 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 용접품질이 일정할 수 있도록 용접전류와 용접시간 및 타점관리나 팁드레싱 교환주기등을 표시해주며 이상 발생시에는 알람을 표시하여 작업이 중단될 수 있도록 하고 용접기와 인터페이스가 되어 용접기에서 셋팅된 용접조건에 맞게 혹은 본 장치에서 용접조건을 지정하여 모니터링이 이루어지는 스폿용접 모니터링장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 - 본 고안의 일 실시예에 따른 스폿용접 모니터링장치의 개략적인 사시도.

도 2 - 스폿용접 모니터링장치의 배면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 프레임 110 : 손잡이

120 : 전원입력단 130 : 입.출력단

140 : 센서연결단자 150 : 프린터포트

160 : RS-232포트 170 : 경광등 연결단자

200 : 부져

101 : 용접전류.용접시간 관리창 102 : 타점관리창

103 : 완제품수량 관리창

104 : 팁드레싱교환주기관리창 105 : 알람표시창

106 : 용접조건 설정창

이와 같은 목적달성을 위한 본 고안은, 스폿용접기와 연결되어 각종의 용접에 관한 정보를 디스플레이하는 스폿용접모니터링 장치에 있어서, 용접전류와 용접시간에 대한 상하한값의 관리와 실제 용접전류 및 용접시간이 디스플레이되며, 타점관리, 완제품 수량관리, 팁드레싱 주기관리, 용접조건관리, 알람메세지 관리가 프레임 전면을 통해서 동시에 표시되고, 용접기와 인터페이스되어져 다양한 용접조건으로 용접기의 작동과 모니터링이 가능하게됨을 기술적 요지로 하는 스폿용접 모니터링장치에 관계된다.

상기 스폿용접 모니터링장치는 사각박스의 프레임의 전면부가 디스플레이부로서 각종의 수치를 디지탈식으로 용접중에 보여준다. 그리고 본 장치는 다양한 용접조건을 저장시켜 두어 그 중 어느 하나를 선택하여 용접할 제품에 적합한 조건으로 용접이 이루어지도록 한다. 또한 알람기능도 가짐으로서 특정 정보에 대한 초기 셋팅치를 초과하는 경우 소리나 램프 또는 경광등의 점멸이 이루어지도록 하며 부져가 울림과 동시에 용접기의 작동이 중단되도록 한다.

이하에서 본 고안의 바람직한 실시예를 통해서 상기 스폿용접 모니터링장치에 대한 보다 상세한 설명을 하고자 한다. 도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 스폿용접 모니터링장치의 개략적인 사시도이며, 도2는 스폿용접 모니터링장치의 배면도를 보여준다.

사각박스 형상의 프레임(100)이 구비되며 그 상면에는 이동을 위한 손잡이(110)가 형성되고 정면에는 디스플레이부가 형성되며 배면에는 전원입력단(120)과 용접기와의 인터페이스를 위한 입출력단(130)와 센서연결단자(140)와 경광등 연결단자(170)가 갖추어진다. 그리고 측면에는 부져(200)가 부착되어 있다.

상기 디스플레이부에는 용접에 관련되는 여러가지 정보가 동시에 표시된다.

스폿용접에서는 용접전류와 용접시간이 중요한 변수가 되므로 디스플레이부의 최상단부에 용접전류와 용접시간이 표시되도록하며 아울러 상하한값을 설정할 수 있도록 한다. 이를 위해 상하한값을 셋팅하는 설정버튼이 구비되고 이러한 설정치도 표시되도록 한다. 이러한 값이 표시되는 부를 용접전류,용접시간 관리창(101)이라고 부르기로 한다.

용접을 수행하여 통전될 시에 전류와 통전시간은 1차,2차로 구분될 수 있으며 두개 혹은 그 이상의 전류 및 시간값이 표시되도록 할 수 있고, 본 실시예에서는 1차,2차 두개의 값들이 디스플레이되도록 한다.

그리고, 본 고안의 스폿용접 모니터링장치에는 타점관리창(102)이 구비된다. 타점관리라 함은 한 제품에 대해 용접을 실시할 시에 여러개의 용접부위를 갖게됨에 따라 용접회수를 표시토록하는 것을 말한다. 스폿용접은 점용접이라고도 불리며 한 제품을 성형시 필요한 부위에만 일회 혹은 다수회 용접을 실시하게 된다. 따라서, 다수의 용접부위를 갖게되는 제품인 경우에 어느 한곳에 대한 용접이 간과되어 통과될 경우에는 제품에 치명적인 결함을 초래하게 된다. 따라서, 한 제품생산에 요구되는 타점수를 입력시키고 입력된 타점수에 이르러야 다음 제품에 대한 용접이 이루어지도록 한다. 또한, 누점타점수를 표시하는 창이 구비되도록한다.

일예를 들면, 한 제품생산에 요구되는 타점수를 3으로 설정하며, 이에 따라 용접을 수행할 경우 매회 용접시 마다 총타점창에는 누적된 타점수가 기록되며 개별타점창에는 1-2까지 표시되고 3번째 타점이 형성되면 개별타점창에는 0이 표시된다.

그리고, 완제품수량 관리창(103)이 또한 갖추어져 하루동안 생산된 총 제품수량에 대한 파악이 가능토록 한다. 목표생산수량을 설정하여 셋팅한 후, 용접을 수행하게되면 상기 타점관리창과 연동하여 한 제품생산에 요구되는 타점, 즉 3타점이 기록되면 완제품수량 관리창에 1카운터가 더해지게 된다.

또한, 본 스폿용접 모니터링장치에는 팁드레싱 교환주기 관리창(104)이 구비되어 용접전극에 대한 적절한 교환시점을 작업자에게 알려주도록 한다. 용접전극의 적절한 교환은 용접품질에 중요한 영향을 미칠 수 있음으로서 최적의 교환시점을 설정하여 그 이상 사용치않도록 관리하게 된다. 이 또한 교환해야할 총 타점수를 셋팅하도록 설정버튼이 구비되며 실제용접에 따라 매회 타점이 누적되어 디스플레이되도록 한다.

한편, 본 고안에 따른 스폿용접 모니터링장치에는 알람표시창(105)이 구비되며, 전류이상, 통전시간이상, 완제품 완료, 팁드레싱주기를 나타내는 램프를 통해 사용자에게 상황을 알려주게 된다. 바람직하게는 알람표시창을 통해서 램프가 점등되면 일정시간 용접기에서의 용접도 중단되도록 하여 용접불량이 발생치 않도록 한다. 완제품 완료시에는 소정시간(예를들어 1초내지 2초정도)이 경과하면 다시 용접이 이루어지도록 하여 계속 용접작업이 수행되도록 하게 된다. 그러나 그외의 경우에는 램프가 작동되어 이상을 알리게 되면 이상원인을 해결한 후 리셋버튼을 작동시켜 용접작업을 다시 수행하게 된다.

그리고 용접조건 설정창(106)이 구비되어 여러조건, 즉 용접전류와 용접시간을 달리 설정한 여러조건을 기억시키도록 한다. 따라서, 작업자는 이 설정창을 통해서 적당한 용접조건을 선정하게되며 어느 하나를 선택하면 용접전류와 용접시간의 상하한값이 이에 맞게 셋팅이 된다. 또한, 본 고안의 스폿용접 모니터링장치는 용접기 타이머와 인터페이스가 되므로서 타이머에서 용접조건을 설정하면 이에 따라 저장된 관리조건으로 바뀌게 된다.

이와 같이 본원고안의 모니터링장치는 용접기와 직접 인터페이스되도록 프레임(100) 배면에 입출력단(130)이 형성되어 용접기와 연동되어 작동될 수 있도록 한다. 상기 입출력단(130)은 용접기 타이머로부터 용접정보를 입력받으며 상기 용접조건 설정창(106)을 통해서 용접조건을 선택하게 되면 상기 용접조건을 연결된 용접기 타이머로 전달하여 용접이 이루어지도록 하게 된다.

그 외 프레임의 배면부에는 센서연결단자(140)가 갖추어진다. 상기 센서연결단자(140)는 교류전류를 측정하는 센서와 연결되어 용접시 사용되는 전류를 파악하게 된다. 상기 센서는 측정한 전류값에 따라 전압이 다른 신호를 상기 센서연결단자로 전달하게 된다. 그리고 본 고안의 모니터링장치는 상기 전달된 신호에 따라 실제 사용된 전류량을 계산하게 된다.

또한 상기 프레임의 배면부에는 경광등 연결단자(170)가 설치되어 있다. 상기 경광등 연결단자(170)는 경광등(도시안됨)에 연결되어 용접중 이상이 발생한 경우 즉 전류이상, 통전시간이상이 발생한 경우에 상기 경광등을 점등하도록 한다. 그리고 팁드레싱주기가 되었을 때에 경광등을 점등하는 것도 무방하다. 이에따라 작업자와 관리자가 동시에 작업중 이상이 발생했다는 것을 파악할 수 있게 된다. 상기 경광등은 이상원인을 해결하고 리셋버튼을 누를 때까지 계속 점등된다.

본 고안의 스폿용접 모니터링장치에는 일측에 부져(200)를 설치된다. 상기 부져(200)는 완제품 완성시 또는 용접작업의 이상 발생시 울리게 된다.

사전에 입력된 한 제품생산에 요구되는 타점수에 이르면 상기 부져(200)를 울려 완제품이 완성되었음을 알리게 된다. 이때 상기 부져(200)는 소정의 시간(예를 들면 1초 내지 2초)동안 울리게 되며 다음 제품의 용접이 이루어지도록 한다.이에따라 작업자가 용접공정중 일부를 누락하고 작업을 진행하는 것을 방지할 수 있다. 또한 전류이상, 통전시간이상, 팁드레싱주기 등의 상황이 발생하게 되면 사기 부져(200)가 울려 작업자와 관리자가 이상발생을 감지하도록 한다. 이때에는 작업자 또는 관리자가 이상원인을 해결한 후 리셋버튼을 누를때까지 계속 소리를 발생시키게 된다.

또한 본원고안의 모니터링장치에는 프린터포트(150)를 구비하여 휴대용프린터(도시안됨)와 연결하게되며 상기 프린터의 전원을 켜면 설정된 1차,2차전류와 통전시간의 상하한값이 상기 프린터로 다음과 같이 출력된다.

<회사명> 2003년 1월 14일 10시 30분 20초

1차통전 : 9.0KA 12.0KA 5.0CY 7.0CY

2차통전 : 10.0KA 14.0KA 3.0CY 5.0CY

그리고 매용접시 마다

No: 001 9.3kA 6.0CY 11.4KA 4.0CY

No: 002 9.2kA 6.0CY 11.5KA 4.0CY

No: 003 9.3kA 6.0CY 11.4KA 4.0CY

No: 004 8.3kA 6.0CY 11.4KA 4.0CY NG

No: 004 9.4kA 6.0CY 11.3KA 4.0CY

와 같이 1,2차통전의 값을 표시하게 된다. 이때 No : 004와 같이 설정된 값을 벗어나는 경우에는 끝에 NG를 함께 프린트하게 된다.

또한 본원고안의 모니터링장치는 상기와 같이 프린터를 통해 인쇄되는 1,2차통전전류와 시간을 소정 수량(예를 들면 1000개) 별도로 구비된 저장부에 저장하게 된다. 상기와 같이 저장된 값은 디스플레이부에서 확인하거나 배면부에 구비된 RS-232포트(160)를 통해 컴퓨터로 전송하게 된다. 이에따라 컴퓨터를 사용하여 용접작업을 분석할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 고안은, 용접작업을 수행함에 있어서 한눈에 용접상황에 대한 정보를 확인할 수 있으며 이상발생시 경광등과 부져를 통해 작업자와 관리자가 파악할 수 있다는 이점이 있으며, 실제 용접이 수행되지 않고 지나치는 경우나 팁드레싱 교환주기를 놓침에 따른 용접불량을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 일일 작업수량이 용접작업과 동시에 표시됨으로서 생산관리면에서도 편리함 효과를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 스폿용접기와 연결되어 각종의 용접에 관한 정보를 디스플레이하는 스폿용접모니터링 장치에 있어서,

   용접전류와 용접시간에 대한 상하한값의 관리와 실제 1차통전 및 2차통전의 용접전류 및 용접시간이 모두 디스플레이되며, 타점관리, 완제품 수량관리, 팁드레싱 주기관리, 용접조건관리, 알람메세지 관리가 프레임 전면을 통해서 동시에 표시됨을 특징으로 하는 스폿용접 모니터링장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스폿용접 모니터링장치는,

   입출력단이 구비되어 용접기와 인터페이스되면서 용접기 또는 상기 스폿용접모니터링장치에 기 입력되어 저장된 용접조건으로 용접이 수행되면서 상기 정보들이 디스플레이됨을 특징으로 하는 스폿용접 모니터링장치.