KR20040108127A - Apparatus For Controlling A Servogun Exclusively And Its Method - Google Patents

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장희석
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Abstract

PURPOSE: A servo gun control device and a method thereof are provided to interface the external devices actively, and to prevent the plate from bending by detecting the wear of the electrode tip with the servo motor. CONSTITUTION: A servo gun control device(10) comprises a timer interface(13) interfacing a timer(20) regulating welding current flowing into electrodes(52,53) of a servo gun(50); a servo drive interface(14) interfacing a servo drive(30) to move the movable electrode back and forth; a robot controller interface(15) interfacing a robot controller(40) to control movement of a robot gun or a welding system; a digital/analog converting unit(11) commanding the speed and the torque to the servo drive directly controlling a servo motor(51) of the servo gun; an analog/digital converting unit(12) digitalizing the torque monitor signals from the servo drive; and a control unit(16) welding the work piece with the servo gun by controlling the interfaces and the converting units.

Description

서보건 전용 제어 장치 및 그 방법{Apparatus For Controlling A Servogun Exclusively And Its Method}Apparatus For Controlling A Servogun Exclusively And Its Method

본 발명은 저항 점 용접 시 공기압을 이용한 실린더 가압 방식이 아닌 서보 모터를 가압원으로 하는 서보건에 대한 전용 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dedicated control device for a servo gun using a servo motor as a pressurization source rather than a cylinder pressurization method using air pressure during resistance spot welding.

현재, 자동차 차체 라인 및 많은 생산 현장에서 저항 점 용접은 널리 이용되고 있다. 그러나, 기존의 공기압을 이용한 가압장치에서 발생하는 가압력의 실시간 제어 불가, 불가변적인 스트로크(stroke) 및 긴 가압 안정화 시간 등으로 인하여 상기 공기압을 이용한 가압장치는 서보 모터를 이용한 가압 시스템으로 바뀌고 있는 실정이다.At present, resistance spot welding is widely used in automobile body lines and many production sites. However, due to the impossibility of real-time control of the pressing force generated in the conventional pressurization apparatus using the air pressure, invariable stroke, and long pressurization stabilization time, the pressurization apparatus using the air pressure has been changed to a pressurization system using a servo motor. .

한편, 저항 점 용접 공정의 특성상 상기와 같은 서보 모터를 이용한 가압 시스템을 이용하는 경우에 있어서 상기 서보 모터를 포함하는 서보건을 제어하기 위한 전용 제어 장치가 필요하며, 상기 서보건 전용 제어 장치는 외부 장치인 타이머와 외부 상위 제어 장치(로봇 제어 장치)와의 원활한 인터페이스가 이루어져야 한다.On the other hand, in the case of using a pressurized system using the servo motor as described above, a dedicated control device for controlling the servo gun including the servo motor is required, and the servo gun control device is an external device. A smooth interface between the in-timer and the external host control device (robot control device) must be established.

그러나, 현재에는 상기 외부 장치들과의 원활한 인터페이스 구현이 가능한 서보건 전용 제어 장치가 개발되어 있지 않아 자동차 차체라인의 경우 로봇 제어 장치에 의존하고 있다는 문제점이 있다.However, at present, there is a problem in that a vehicle body line is dependent on a robot control device because a servo gun control device capable of implementing a smooth interface with the external devices has not been developed.

또한, 자동차 차체라인의 경우 서보건의 전극 팁 마모에 의한 타점 위치의변화 때문에 판재의 변형이 발생할 수 있다는 문제점이 있으며, 이를 방지하기 위하여 전극 팁 마모 검출을 위한 서보건 전용 제어 장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.In addition, in the case of automobile body lines, there is a problem that the deformation of the plate can occur due to the change in the spot position due to the wear of the electrode tip of the servo gun, in order to prevent this, there is a need for a servo gun control device for detecting electrode tip wear. It's happening.

이하에서는, 종래의 저항 점 용접 시스템에 대하여 간략히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the conventional resistance spot welding system will be briefly described.

먼저, 외부 장치들과의 인터페이스와 관련된 내용을 설명하면 다음과 같다.First, contents related to an interface with external devices will be described.

즉, 도 1a 는 종래의 공압식 저항 점 용접 시스템의 일실시예 스퀀스도로서, 종래의 저항 점 용접 시스템은, 외부장치인 로봇 제어 장치가 수동건에서의 수동 스위치에서 인가되는 기동 신호 및 밸브 선택 신호를 인터페이스 단자를 통하여 전류 제어 장치(타이머)의 CPU에 전달하고, 이를 이용해 상기 타이머는 로봇건이나 정치식 가압 장치에 연결된 실린더에 솔레노이드 개방 신호를 인가한다.That is, FIG. 1A is a sequence diagram of one embodiment of a conventional pneumatic resistance spot welding system. In the conventional resistance spot welding system, an external robot control device selects a start signal and a valve selected from a manual switch in a manual gun The signal is transmitted to the CPU of the current control device (timer) through an interface terminal, and the timer uses the solenoid opening signal to the cylinder connected to the robot gun or the stationary pressurization device.

이에 대해 실린더는 모재를 압축 공기의 압력에 따라 일정한 힘으로 누르게 되고 타이머는 프로그램된 시퀀스에 따라 용접전류를 흘려준다. 이 후, 타이머는 다시 솔레노이드개방 신호를 제거하여 전극이 완전히 개방 되도록 한다.In response, the cylinder presses the substrate with a constant force according to the pressure of the compressed air, and the timer flows the welding current according to the programmed sequence. After that, the timer removes the solenoid open signal again so that the electrode is completely open.

한편, 상기와 같은 공기압 가압 장치 대신 서보 모터를 이용한 가압 장치를 구성함에 있어서는, 기존에 쓰이던 전류제어 장치인 타이머가 용접 전류 제어 및 서보 모터를 동시에 제어해야 하지만, 용접 전류 제어와 서보 모터를 동시에 제어하는 타이머는 아직 개발되지 못하고 있는 실정이다.On the other hand, in configuring a pressurization device using a servo motor instead of the pneumatic pressurization device as described above, the timer, which is a conventional current control device, must simultaneously control the welding current control and the servo motor, but simultaneously controls the welding current control and the servo motor. Timer that is not developed yet.

또한, 로봇건에서 서보 모터를 이용한 가압 장치 구성 시에는 별다른 서보건 전용 제어 장치가 없으므로 로봇 제어 장치에 한 축을 더 추가하는 방식으로 서보건 전용 제어 장치가 로봇 제어 장치를 담당하도록 사용하고 있으나, 이 또한 모든 로봇 제어 장치에 대해서 동작 시퀀스를 입력해 줘야 하므로 인적 시간적 낭비를 가져올 수 있다는 문제점이 있다.In addition, when the pressurization device using the servo motor is configured in the robot gun, since there is no special control device for the servo gun, the servo gun control device is used to handle the robot control device by adding one more axis to the robot control device. In addition, since the operation sequence must be input for all the robot control devices, there is a problem that human time can be wasted.

또한, 서보건의 사양 변화에 대해서도 능동적으로 대처하지 못하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that can not actively cope with changes in the specifications of the servo gun.

다음으로, 전극 팁 마모와 관련된 내용을 설명하면 다음과 같다.Next, the contents related to electrode tip wear will be described.

즉, 도 1b 는 전극 팁 마모에 의한 판재의 변형을 나타낸 일예시도로서, 일반적인 서보 모터를 이용한 가압 장치 로봇건에서 생길 수 있는 전극 팁 마모에 대한 판재 변형을 나타내고 있는데, 도면에서 볼 수 있듯이 전극 팁 마모에 대하여 로봇건 자체의 용접 위치가 가변 되는 것으로 인하여 판재가 심하게 변형되고 있는 모습을 확인할 수 있다.That is, Figure 1b is an exemplary view showing the deformation of the plate due to the wear of the electrode tip, showing a deformation of the plate for the electrode tip wear that can occur in the pressurized robot gun using a general servo motor, as shown in the drawing Due to the variable welding position of the robot gun itself with respect to tip wear, it can be seen that the plate is severely deformed.

이와 관련하여 자동차 라인의 경우 로봇건을 용접 위치에 일치시킨 후 일정 하게 이동(MOVING) 전극 방향으로 당겨주면서 용접이 행해지는데, 이 또한 판재의 원치 않는 변형을 피할 수 없을 뿐만 아니라 가변적인 전극 팁 마모량에 대해서도 능동적인 대처가 불가능하다는 문제점이 있다. 즉, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여는 전극 팁 마모량을 판단하고 로봇 제어 장치에서 알려 줌으로써 원치 않는 판재의 변형을 피할 수 있는 서보건 전용 제어 장치가 있어야 하나 아직까지 그러한 제어 장치에 대한 개발이 이루어지지 않고 있는 실정이다.In this regard, in the case of automobile lines, welding is performed by matching the robot gun to the welding position and pulling it in the direction of the moving electrode, which also cannot avoid unwanted deformation of the sheet and also has variable electrode tip wear. There is a problem that active coping is impossible. That is, in order to solve the above problems, there should be a servo gun control device that can avoid unwanted deformation of the plate by determining the amount of wear on the electrode tip and letting the robot control device know. It is not losing.

다음으로, 기동 스위치에 의한 계열 선택 신호에 있어서 예전에 쓰이던 방식에서는 기동 스위치에 부착된 계열 선택 신호를 가변 시킴으로서 각 타점에 대한용접기 타이머 계열 정보(15계열, 32계열)를 선택해서 사용자가 사용 할 수 있었다. 하지만 저항 점 용접 3대 조건이 가압력, 용접 전류, 용접 시간인 만큼 가압력도 이와 함께 용접 타점에 따라 다른 조건을 부가해야 하는 문제점이 있다. 또한 사용자가 보다 편리하게 계열을 선택해서 쓸 수 있도록 계열을 선택해서 전달하는 방식과 기존에 타점 정보를 스케줄화 하여 기동 스위치의 계열 정보에 상관없이 동작하는 랜덤(random) 모드 및 순차 모드 방식을 접목시킨 서보건 전용 제어 장치의 필요성이 대두되고 있는 현실이다.Next, in the method previously used for the series selection signal by the start switch, the series selection signal attached to the start switch is varied to select welder timer series information (15 series and 32 series) for each spot. Could. However, since the three resistance welding points are pressing force, welding current, and welding time, there is a problem in that pressing force must be added with different conditions according to welding spots. In addition, it combines random mode and sequential mode method that operates regardless of series information of start switch by scheduling the RBI information in order to select and transmit the series so that the user can select and use the series more conveniently. The need for a dedicated servo gun control device is emerging.

또한, 기존에 외부 장치에서 용접 개시 신호를 서보건 전용 제어 장치에서 받아 동작하는 슬래이브(SLAVE) 모드와 외부 기동스위치에서 입력된 신호를 받아 동작하는 마스터(MASTER) 기능을 함께 지님으로써 보다 범용적인 서보건 전용제어장치의 필요성 또한 대두되고 있다.In addition, it has a more general purpose by combining the slave start mode that receives the welding start signal from the external device with the servo gun control device and the master function that receives the signal input from the external start switch. There is also a need for a servo gun control device.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저항 점 용접 시스템에 있어서, 가압 장치로 서보 모터를 이용하는 서보건을 제어하는 한편, 또 다른 외부 장치들과 원활한 인터페이스를 수행할 수 있으며, 로봇건에서 상기 서보 모터를 이용하는 경우에 전극 팁의 마모를 검출하여 원하지 않는 판재의 굴곡을 피할 수 있도록 하기 위한, 서보건 전용 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, in the resistance spot welding system, while controlling the servo gun using the servo motor as the pressurizing device, it is possible to perform a smooth interface with other external devices, robot gun It is an object of the present invention to provide a servo gun control apparatus and a method for detecting the wear of the electrode tip to avoid the bending of the unwanted plate when using the servo motor.

또한, 본 발명은 서보건에 장착된 기동 스위치의 조작에 의해 보다 편리한 용접 공정을 수행할 수 있으며, 외부 장치들과의 유연한 동작 구현을 위한 슬래이브(SLAVE) 모드 및 마스터(MASTER) 모드를 지닌 서보건 전용 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention can perform a more convenient welding process by the operation of the start switch mounted on the servo gun, and has a slave mode and a master mode for implementing a flexible operation with external devices. The purpose is to provide a servo gun control device.

도 1a 는 종래의 공압식 저항 점 용접 시스템의 일실시예 스퀀스도.1A is a sequence diagram of one embodiment of a conventional pneumatic resistance spot welding system.

도 1b 는 전극 팁 마모에 의한 판재의 변형을 나타낸 일예시도.Figure 1b is an exemplary view showing the deformation of the plate by the electrode tip wear.

도 2 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치를 포함한 용접 시스템의 일실시예 구성도.Figure 2 is an embodiment configuration of a welding system including a servo gun control device according to the present invention.

도 3 은 본 발명이 적용되는 자동차 생산라인의 일실시예 공정도.Figure 3 is an embodiment process diagram of a vehicle production line to which the present invention is applied.

도 4a 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 외부 장치들과의 인터페이스 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.4A is a flowchart illustrating an interface method with external devices of the servo gun control apparatus according to the present invention;

도 4b 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 전극 팁 마모 검출 방법의 일실시예 흐름도.Figure 4b is a flow diagram of an embodiment of the electrode tip wear detection method of the servo gun control device according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 적용되는 서보건을 포함한 정치식 용접 시스템의 일실시예 구성도.5 is a diagram illustrating an embodiment of a stationary welding system including a servo gun applied to the present invention.

도 6a 및 도 6b 는 본 발명에 적용되는 수동 포터블건의 일실시예 구성도.6a and 6b is an embodiment configuration of a manual portable gun applied to the present invention.

도 7a 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 마스터(Master) 기능을 나타낸 일예시도.7A is an exemplary view showing a master function of a servo gun control device according to the present invention.

도 7b 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 슬래이브(Slave) 기능을나타낸 일예시도.Figure 7b is an exemplary view showing a slave function of the servo gun control device according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서보 모터(51)를 가압원으로 하는 용접 시스템에 적용되는 서보건 전용 제어 장치(10)에 있어서, 서보건(50)의 전극(52,53)으로 흘러가는 용접 전류를 제어하기 위한 타이머(20)와의 인터페이스를 위한 타이머 인터페이스(13); 상기 서보건의 이동 전극(53)을 앞뒤로 이동시키기 위한 서보 드라이브(30)와의 인터페이스를 위한 서보 드라이브 인터페이스(14); 상기 서보건이 탑재된 로봇건(41) 또는 정치식 용접 시스템(70)의 이동을 제어하기 위한 로봇 제어 장치(40)와의 인터페이스를 위한 로봇 제어 장치 인터페이스(15); 상기 서보건의 서보 모터(51)를 직접 제어하는 상기 서보 드라이브(30)에게 속도 및 토크 지령을 내리기 위한 디지탈/아날로그(D/A) 변환부(11); 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 디지털화 하기 위한 아날로그/디지탈(A/D) 변환부(12); 및 상기 인터페이스들(13,14,15)과 상기 변환부들(11,12)을 제어하므로써 상기 서보건(50)을 이용하여 피용접물에 대한 용접이 수행될 수 있도록 하기 위한 제어부(10)를 포함한다.The present invention for achieving the above object in the servo gun control device 10 applied to the welding system using the servo motor 51 as a pressure source, flowing to the electrodes 52, 53 of the servo gun 50 A timer interface 13 for interfacing with a timer 20 for controlling the welding current; A servo drive interface 14 for interfacing with the servo drive 30 for moving the moving electrode 53 of the servo gun back and forth; A robot control device interface (15) for interfacing with a robot control device (40) for controlling movement of the robot gun (41) or stationary welding system (70) on which the servo gun is mounted; A digital / analog (D / A) converter (11) for giving a speed and torque command to the servo drive (30) for directly controlling the servo motor (51) of the servo gun; An analog / digital (A / D) converter 12 for digitizing the torque monitor signal output from the servo drive 30; And a control unit 10 for allowing welding to the object to be welded using the servo gun 50 by controlling the interfaces 13, 14, 15 and the converters 11, 12. do.

또한, 본 발명은 서보 모터(51)를 가압원으로 하는 용접 시스템의 서보건 전용 제어 장치에 적용되는 서보건 전용 제어 방법에 있어서, 피용접물이 접근하여 정위치에 위치한 경우에, 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통해 상기 로봇 제어 장치(40)로부터 기동 신호를 입력받아 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브에(30) 서보 온(servo_on) 신호 및 전진 속도 지령을 전송하는 제 1 단계; 상기 서보 드라이브(30)로 부터 펄스(PULSE) 신호를 전송받는 한편 토크 신호를 상기 서보 드라이브(30)로 전송하는 제 2 단계; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환부(12)에서 A/D 변환하여 기 설정된 토크에 도달하였는지를 판별한 후 기 설정된 토크에 도달한 경우 타이머(20)로 용접 기동 신호를 전송하는 제 3 단계; 및 상기 타이머(20)로 부터 용접 완료 신호를 전송 받은 후 상기 서보 드라이브(30)에게 후퇴 속도 지령 및 서보 오프 신호를 인가하는 한편, 상기 로봇 제어 장치(40)에 작동 종료 신호를 인가하여 상기 서보건을 대기(S1)상태 위치로 복귀 시키도록 하는 제 4 단계를 포함한다.In addition, the present invention is a servo gun control method applied to a servo gun control device of a welding system using the servo motor 51 as a pressurization source, the robot control device interface when the to-be-welded object is located in the correct position. A first step of receiving a start signal from the robot control apparatus 40 through 15 and transmitting a servo on signal and a forward speed command to a servo drive connected to a servo drive interface 14; A second step of receiving a pulse signal from the servo drive 30 and transmitting a torque signal to the servo drive 30; A / D conversion of the torque monitor signal output from the servo drive 30 is performed by the A / D converter 12 to determine whether the preset torque is reached, and when the preset torque is reached, the welding is started by the timer 20. Transmitting a signal; And a retreat speed command and a servo-off signal are applied to the servo drive 30 after receiving the welding completion signal from the timer 20, and an operation end signal is applied to the robot controller 40. And a fourth step of returning health to the standby (S1) state position.

또한, 본 발명은 서보 모터(51)를 가압원으로 하는 용접 시스템의 서보건 전용 제어 장치에 적용되는 서보건 전용 제어 방법에 있어서, 피 용접물이 접근하지 않은 대기 상태(S1)에서 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브(30)에 서보 온(SERVO_ON) 신호 및 전진 속도 지령을 전송하는 제 1 단계; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환하여 접촉 또는 비접촉을 판단한 후 접촉 시 다시 상기 서보 드라이브(30)로 후퇴 속도 지령을 전송하는 제 2 단계; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 펄스를 이동 전극(53)이 뒤쪽 고정단에 접촉할 때 까지 카운팅 하는 제 3 단계; 이동 전극(53)이 고정단에 접촉한 경우 상기 서보 드라이브(30)에 전진 속도 지령을 전송하여 일정한 위치에 상기 이동 전극을 위치시키는 한편, 상기 서보 드라이브로 서보 오프 신호를 전송하는 제 4 단계; 및 상기 제 3 단계에서 카운팅한 펄스가 기준 펄스 보다 많은 경우에는 전극 팁(54)의 마모로 판단하여 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통하여 외부에 연결된 로봇 제어 장치(40)에 상기 전극팁의 마모 정보를 제공하는 제 5 단계를 포함한다.In addition, the present invention is a servo gun dedicated control method applied to the servo gun dedicated control apparatus of the welding system using the servo motor 51 as a pressure source, the servo drive interface ( A first step of transmitting a servo on (SERVO_ON) signal and a forward speed command to the servo drive 30 connected to 14); A second step of A / D converting the torque monitor signal output from the servo drive 30 to determine contact or non-contact and then transmitting a retraction speed command to the servo drive 30 upon contact; Counting a pulse output from the servo drive (30) until the moving electrode (53) contacts the rear fixed end; A fourth step of transmitting a forward speed command to the servo drive 30 when the moving electrode 53 contacts the fixed end to position the moving electrode at a predetermined position, and transmitting a servo-off signal to the servo drive; And when the pulse counted in the third step is larger than the reference pulse, wear of the electrode tip is determined to be worn by the electrode tip 54 and the robot control device 40 connected to the outside through the robot control device interface 15. And a fifth step of providing information.

즉, 본 발명은 서보 모터를 이용한 저항 점 용접 시 외부 장치들과의 유연성 있는 인터페이스가 가능한 서보건 전용 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.That is, the present invention is to provide a servo gun control device capable of a flexible interface with external devices during resistance spot welding using a servo motor.

또한, 본 발명은 서보 모터를 이용한 저항 점 용접 시 전극 팁 마모 검출을 위한 동작 시퀀스를 구현하고 이를 실 생산라인에 적용할 수 있는 서보건 전용 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a servo gun control device that can implement the operation sequence for detecting the electrode tip wear when the resistance point welding using a servo motor and can be applied to the actual production line.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치를 포함한 용접 시스템의 일실시예 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 로봇건(41)의 선단부에는 서보건(50)이 연결되어 있으며, 상기 로봇건을 제어하기 위한 로봇 제어 장치(40), 서보건의 모터(51)를 제어하기 위한 서보 드라이브(30), 서보건의 트랜스 포머(56)를 제어하기 위한 타이머(20)가 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치(10)와 연결되어 있다.2 is a configuration diagram of a welding system including a servo gun control apparatus according to the present invention. As shown in the drawing, the servo gun 50 is connected to the tip of the robot gun 41. The robot control device 40 for controlling the robot gun, the servo drive 30 for controlling the motor 51 of the servo gun, and the timer 20 for controlling the transformer 56 of the servo gun are provided in the present invention. It is connected to the servo gun dedicated control device 10 according to.

이때, 상기 서보건(50)은 도면에 도시된 바와 같이, 이동(MOVING) 전극(53), 고정 전극(52), 전극 팁(54), 트랜스 포머(56) 및 상기 이동 전극을 구동하기 위한 서보 모터(51)를 포함하여 구성되어 있다.At this time, the servo gun 50, as shown in the figure, for driving the moving electrode 53, fixed electrode 52, electrode tip 54, transformer 56 and the moving electrode The servo motor 51 is comprised.

또한, 상기 서보건 전용 제어 장치(10)는, 상기 타이머(20)와의 원활한 인터페이스를 위한 타이머 인터페이스(13), 상기 서보 드라이브(30)와의 원활한 인터페이스를 위한 서보 드라이브 인터페이스(14), 상기 로봇 제어 장치(40)와의 원활한 인터페이스를 위한 로봇 제어 장치 인터페이스(15), 상기 서보 모터(51)를 직접 제어하는 서보 드라이브(30)에게 속도 및 토크 지령을 내리기 위한 D/A(디지탈/아날로그) 변환부(11), 서보 드라이브에서 출력되는 토크 모니터 신호를 디지털화 하기 위한 A/D(아날로그/디지탈) 변환부(12)를 포함하여 구성되어 있다.In addition, the servo gun dedicated control apparatus 10 includes a timer interface 13 for smooth interface with the timer 20, a servo drive interface 14 for smooth interface with the servo drive 30, and the robot control. A robot control device interface 15 for smooth interface with the device 40 and a D / A (digital / analog) converter for giving speed and torque commands to the servo drive 30 that directly controls the servo motor 51. (11), an A / D (analog / digital) converter 12 for digitizing the torque monitor signal output from the servo drive is configured.

도 3 은 본 발명이 적용되는 자동차 생산라인의 일실시예 공정도로서, 도면에 도시된 바와 같이 로봇건(41)의 선단에는 서보 모터(51)를 포함하는 서보건(50)이 부착되어 있다. 이하에서는 도 3 에 도시된 공정을 차례대로 설명하도록 하겠다.3 is a process diagram of an automobile production line to which the present invention is applied. As shown in the drawing, a servo gun 50 including a servo motor 51 is attached to the tip of the robot gun 41. Hereinafter, the process illustrated in FIG. 3 will be described in turn.

먼저, 대기 단계(S1)는 피용접물(90)이 접근하지 않은 상태에서 대기하는 단계로서 전극 팁(54)의 드레싱 및 용접 작업 준비 단계이다.First, the waiting step S1 is a step of waiting in the state in which the object to be welded 90 is not approached, and is a step of preparing the dressing and welding work of the electrode tip 54.

다음으로, 피용접물이 정 위치에 자리잡게 되는 접근단계(S2)에서는, 피용접물이 로봇건(50)이 용접 가능한 용접 위치에 위치되도록 한다.Next, in the approaching step (S2) in which the welded object is positioned in the correct position, the welded object is positioned in the welding position where the robot gun 50 is weldable.

다음으로, 로봇 제어 장치(40)는 프로그램된 타점 위치에 서보건(50)을 일치시키게 된다. 이것은 용접 준비 단계(S3)로서 로봇 제어 장치에 연결된 티칭 유닛(TEACHING UNIT)으로 타점위치에 대한 타점 위치 정보를 미리 기억시킨 후 피용접물이 도착하면 프로그램된 위치에 로봇(41)을 정 위치시키게 된다.Next, the robot controller 40 causes the servo gun 50 to match the programmed spot position. This is a welding preparation step (S3) to the teaching unit (TEACHING UNIT) connected to the robot control unit in advance to store the spot position information on the spot position, and when the to-be-welded object arrives, the robot 41 is positioned at the programmed position. .

다음으로, 용접 단계(S4)로서 로봇제어 장치(40)는 위치 완료 출력을 입력받은 후 타이머(20)에 용접 기동 신호를 출력한다.Next, as the welding step (S4), the robot control apparatus 40 outputs a welding start signal to the timer 20 after receiving the position completion output.

다음으로, 용접 완료 단계(S5)로서 타이머(20)는 프로그램된 용접 시퀀스에 따라 용접 전류를 흘려주고 용접 완료 신호를 로봇 제어 장치(40)로 출력하게 된다.Next, as the welding completion step (S5), the timer 20 flows a welding current according to the programmed welding sequence and outputs a welding completion signal to the robot control apparatus 40.

마지막으로, 후퇴 단계(S6)로서 로봇 제어 장치(40)는 서보건을 대기 위치로 위치시키게 되며, 또 다른 피용접물을 기다리는 대기 상태(S1)로 전환된다.Finally, as the retraction step S6, the robot control apparatus 40 positions the servo gun in the standby position, and switches to the standby state S1 waiting for another to-be-welded object.

한편, 이하에서는 도 4a 및 도 4b 를 참조하여 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치(10)의 동작 과정을 설명하도록 하겠다.Meanwhile, the operation of the servo gun control apparatus 10 according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 4A and 4B.

도 4a 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 외부 장치들과의 인터페이스 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다.4A is a flowchart illustrating an interface method with external devices of the servo gun control apparatus according to the present invention.

즉, 피용접물이 접근하여 정위치에 위치한 경우에, 상기 서보건 전용 제어 장치(10)의 제어부(16)는, 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통해 로봇 제어 장치(40)로부터 기동 신호를 입력받아(402) 용접 계열을 선택하고, 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브에(30) 서보 온(servo_on) 신호를 전송한다(404).That is, when the to-be-welded object approaches and is located in the correct position, the control unit 16 of the servo gun control device 10 inputs a start signal from the robot control device 40 via the robot control device interface 15. In step 402, the welding sequence is selected, and the servo on signal 30 is transmitted to the servo drive 30 connected to the servo drive interface 14 (404).

이후, 서보건 전용 제어 장치(10)는 서보 드라이브(30)에 전진 속도 지령을 전송하고 이를 입력받은 서보 드라이브(30)는 서보 모터(51)에 전진 신호를 전송(406)하게 된다.Thereafter, the servo gun control apparatus 10 transmits a forward speed command to the servo drive 30, and the servo drive 30 receiving the input of the servo gun 30 transmits a forward signal to the servo motor 51 (406).

이때, 서보 드라이브(30)에서는 서보 모터(51)에 부착된 인크리먼트 인코더(INCREMENTAL ENCODER)에서 출력되는 펄스(PULSE) 신호를 분주하여 서보건 전용 제어 장치(10)로 전송하게 되고(408), 이를 입력받은 서보건 전용 제어장치(10)는 저장된 위치 정보와 비교하여(410) 만족 시 저장된 설정 토크 신호를 서보 드라이브(30)로 전송한다(412).At this time, the servo drive 30 divides the pulse signal output from the incremental encoder attached to the servo motor 51 and transmits the pulse signal to the servo gun control device 10 (408). The control unit 10 for receiving the servo gun compares the stored position information with the stored position information 410 and transmits the stored set torque signal to the servo drive 30 when it is satisfied (412).

이후, 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환부(12)에서 A/D 변환하여 기 설정된 토크에 도달하였는지를 판별한다(414).Thereafter, the A / D conversion unit 12 converts the torque monitor signal output from the servo drive 30 to determine whether the preset torque is reached (414).

설정 토크 도달 시 타이머 인터페이스(13)에 연결된 타이머(20)에 용접 기동 신호를 출력(416)하게 되고, 타이머(20)는 서보건에 부착된 TR(트랜스포머)(56)에게 변압기 통전 신호를 출력하게된다.When the set torque is reached, a welding start signal is output (416) to the timer 20 connected to the timer interface 13, and the timer 20 outputs a transformer energization signal to the TR (transformer) 56 attached to the servo gun. Will be done.

모든 용접 작업이 수행된 후 타이머(20)는 용접 완료 신호를 서보건 전용 제어 장치(10)로 전송하고(418), 이를 입력받은 서보건 전용 제어 장치(10)는 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보드라이브(30)에게 후퇴 속도 지령을 인가하고 지정된 펄스만큼 카운팅 하여 서보건의 이동(MOVING) 전극(33)을 일정 위치에 위치시키게 된다.After all the welding work is performed, the timer 20 transmits a welding completion signal to the servo gun control device 10 (418), and the servo gun control device 10 receives the input signal to the servo drive interface 14. The retracting speed command is applied to the connected servo drive 30 and counted by a designated pulse to position the moving electrode 33 of the servo gun at a predetermined position.

이후, 서보건 전용 제어 장치(10)는 서보 드라이브(30)에 서보 오프(SERVO_OFF) 신호를 인가하고(420), 로봇 제어 장치 인터페이스(15)에 연결된 로봇 제어 장치(40)에 작동 종료(OP_END) 신호를 인가한다.Subsequently, the servo gun control device 10 applies a servo off signal (SERVO_OFF) to the servo drive 30 (420), and the operation ends (OP_END) to the robot control device 40 connected to the robot control device interface 15. ) Apply a signal.

이를 입력 받은 로봇 제어 장치(40)가 서보건을 대기(S1)상태 위치로 복귀 시키므로써(422) 모든 용접 작업이 끝이 나게 된다.The robot control device 40 received this input returns the servo gun to the standby (S1) state position (422), so that all welding work is completed.

상기 동작 과정은 일반 로봇건(41)을 이용한 저항 점용접 공정에만 해당되는 것은 아니다. 즉, 로봇 제어 장치(40)가 아닌 일반 상위제어 장치인 PLC나 다른 상위제어 장치까지 포함할 수 있다.The operation process is not limited to the resistance spot welding process using the general robot gun 41. That is, it may include not only the robot control device 40 but also a PLC, which is a general higher control device, or another higher control device.

한편, 상기에서는 서보건 전용 제어 장치(10)의 동작 과정 중 외부 장치들과의 인터페이스와 관련된 내용을 설명하였으며, 이하에서는 도 4b 를 참조하여 서보건 전용 제어 장치(10)에서의 전극 팁 마모 검출 과정을 설명하도록 하겠다. 즉, 상기에서 제시한 로봇건을 이용한 저항 점 용접 공정 시 피용접물이 접근 할 때까지 정 위치에서 대기하고 있는 대기 상태(S1)에서 서보건 고정 전극(52)과 이동(MOVING) 전극(53)에 위치한 전극 팁(54) 마모 검출을 위한 과정을 설명하겠다.On the other hand, in the above description of the contents related to the interface with the external devices during the operation of the servo gun control device 10, the electrode tip wear detection in the servo gun control device 10 with reference to Figure 4b below. I will explain the process. That is, in the resistance point welding process using the above-described robot gun, the servo gun fixed electrode 52 and the moving electrode 53 in the standby state S1 waiting at the position until the object to be welded approaches. A process for detecting electrode tip 54 wear located at will be described.

도 4b 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 전극 팁 마모 검출 방법의 일실시예 흐름도이다.Figure 4b is a flow chart of an embodiment of the electrode tip wear detection method of the servo gun control device according to the present invention.

피 용접물이 접근하지 않은 대기 상태(S1)에서 먼저 서브루틴 함수의 변수 및 초기화(502) 과정을 거쳐 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브(30)에 서보 온(SERVO_ON) 신호를 전송한다(504).In the standby state S1 to which the to-be-welded object is not approached, the servo-on signal is transmitted to the servo drive 30 connected to the servo drive interface 14 through the process and the initialization 502 of the subroutine function ( 504).

이와 동시에 이동 전극(53)이 앞단에 연결된 고정 전극(52)에 접촉할 때 까지 전진 속도 지령을 서보 드라이브(30)로 전송하게 된다(506).At the same time, the forward speed command is transmitted to the servo drive 30 until the moving electrode 53 contacts the fixed electrode 52 connected to the front end (506).

이때, 서보건 전용제어 장치(10)는 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환하여 접촉 또는 비접촉을 판단(508)한 후 접촉 시 다시 서보 드라이브(30)로 후퇴 속도 지령을 전송하게 된다(510).At this time, the servo gun dedicated control apparatus 10 determines the contact or non-contact by A / D conversion of the torque monitor signal output from the servo drive 30, and then retracts the speed command to the servo drive 30 upon contact. It will be transmitted (510).

이후, 서보건 전용 제어 장치(10)는 서보 드라이브(30)에서 출력되는 펄스를 이동 전극(53)이 뒤쪽 고정단에 접촉할 때 까지 카운팅 하게 된다(512).Subsequently, the servo gun control apparatus 10 counts the pulse output from the servo drive 30 until the moving electrode 53 contacts the rear fixed end (512).

이동 전극(53)이 고정단에 접촉했음을 판단한(514) 서보건 전용 제어장치(10)는 서보 드라이브(30)에 전진 속도 지령을 전송한 후 일정한 위치에 이동 전극을 위치시킨다(516).After determining that the moving electrode 53 has contacted the fixed end (514), the servo gun control apparatus 10 transmits the forward speed command to the servo drive 30, and then places the moving electrode at a fixed position (516).

이후 서보건 전용 제어 장치(10)의 제어부(16)는 서보드라이브(30)로 서보 오프(SERVO_OFF) 신호를 인가하게 되고(518) 토탈 펄스(TOTAL PULSE)를 일정한 기준 펄스와 비교하여(520), 토탈 펄스(TOTAL PULSE)가 기준 펄스 보다 많으면 이를 전극 팁 마모로 판단하여 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통하여 외부에 연결된 로봇 제어 장치(40)에 4BIT 코드 혹은 통신을 이용하여 데이터를 통보한다(522)).Subsequently, the controller 16 of the servo gun control device 10 applies the servo OFF signal to the servo drive 30 (518), and compares the total pulse with the predetermined reference pulse (520). If the total pulse is more than the reference pulse, it is determined that the electrode tip wears and the data is notified to the robot control device 40 connected to the outside through the robot control device interface 15 using 4BIT code or communication ( 522)).

한편, 상기 과정 역시 상기에서 제시한 로봇건(41)을 이용한 저항 점 용접 공정에만 제한하지 않고 외부 장치와의 전극 팁 마모(54)가 중요한 저항 점 용접 공정에 모두 해당한다.On the other hand, the above process is not limited to the resistance point welding process using the robot gun 41 as described above, the electrode tip wear 54 with the external device corresponds to all important resistance point welding process.

도 5 는 본 발명에 적용되는 서보건을 포함한 정치식 용접 시스템의 일실시예 구성도이다.5 is a configuration diagram of an embodiment of a stationary welding system including a servo gun applied to the present invention.

즉, 도 5 에 도시된 정치식 용접 시스템은 본 발명에 따른 서보건 전용 제어장치를 이용할 수 있는 또 다른 형태의 용접 시스템으로써, 도 2 에 도시된 용접 시스템과는 달리 서보건이 로봇건(41)에 연결되어 있지 않음을 알 수 있다. 한편, 도 5 에는 도 2 에 도시된 바와 같은 서보건 전용 제어장치(10), 타이머(20), 외부장치(40) 및 서보 드라이브(30)가 생략되어 있을 뿐이며, 상기에서 설명된 바와 같은 서보건 전용 제어 장치(10)에 의해 동작되는 원리는 동일하게 적용된다. 이때, 스위치(71)에 의해 용접이 개시된다.That is, the stationary welding system shown in FIG. 5 is another type of welding system that can use the servo gun control device according to the present invention. Unlike the welding system shown in FIG. 2, the servo gun is a robot gun 41. You can see that it is not connected to). Meanwhile, in FIG. 5, only the servo gun control device 10, the timer 20, the external device 40, and the servo drive 30 as shown in FIG. 2 are omitted. The principles operated by the health only control device 10 apply equally. At this time, welding is started by the switch 71.

도 6a 및 도 6b 는 본 발명에 적용되는 수동 포터블건의 일실시예 구성도로서, 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치에 의해 동작될 수 있는 서보건의 또 다른 형태를 나타낸 것이다. 즉, 상기 도 2 및 도 5 에 도시된 서보건은 로봇건(41)에 탑재되어 있거나 또는 고정식 선반에 탑재되어 동작되는 것이나, 도 6a 에 도시된 서보건(60)은 이동이 가능하도록 분리되어 있어 장소에 제한 없이 사용할 수 있게 되어 있다.6A and 6B are diagrams illustrating one embodiment of a manual portable gun to which the present invention is applied, showing another form of the servo gun that can be operated by the servo gun control apparatus according to the present invention. That is, the servo gun shown in FIGS. 2 and 5 is mounted on the robot gun 41 or mounted on a stationary lathe, but the servo gun 60 shown in FIG. 6A is separated to be movable. There is no restriction in place.

한편, 도 6a 에도 도 2 와 같은 서보건 전용 제어장치(10), 타이머(20), 외부장치(40) 및 서보 드라이브(30)에 대한 도면이 생략되어 있을 뿐이며, 상기에서 설명된 바와 같은 서보건 전용 제어 장치(10)에 의해 동작되는 원리는 동일하게 적용된다.6A, only the drawings for the servo gun control device 10, the timer 20, the external device 40, and the servo drive 30 as shown in FIG. 2 are omitted. The principles operated by the health only control device 10 apply equally.

이때, 도 6a 에 도시된 수동 포터블건(60)은, 도 6b 에 도시된 바와 같이 외부 기동 스위치(61)에 부착된 계열 선택 스위치(63), 선택된 계열 신호를 외부 장치(40), 타이머(20) 및 서보건 전용 제어 장치(10)에 전달하기 위한 작동 스위치(62), 및 기동 스위치(61)에 전원을 인가하기 위한 기동 전원 스위치(64)를 포함하여 구성되어 있다.In this case, the manual portable gun 60 illustrated in FIG. 6A may include a series selection switch 63 attached to the external start switch 61, a selected series signal as an external device 40, and a timer as illustrated in FIG. 6B. 20) and an operation switch 62 for transmitting to the servo gun control device 10, and a start power switch 64 for applying power to the start switch 61.

즉, 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같은 수동 포터블 건(60)의 경우 작업자가 용접 모재에 적당한 타점 위치에 자리를 잡게 되고 작업자는 기동 스위치(61)에 연결된 기동 전원 스위치(64)를 ON시키게 되고, 다시 포터블 건(60)을 정확한 타점 위치에 위치시킨 후 서보건 전용 제어 장치(10)에 미리 입력된 계열 정보에 따라 각 타점에 대해 다양한 계열을 적용하게 되는데, 이때 작업자는 기동 스위치(61)에 부착된 계열 선택 스위치(63)를 적당한 계열로 선택 후 작동(OPERATING)스위치(62)를 누르게 된다. 이 후, 서보건 전용 제어 장치(10)는 상기에서 설명한 방법에 따라 용접 시행 후 일정 스트로크(STROKE) 만큼 후퇴하게 된다.That is, in the case of the manual portable gun 60 as shown in FIGS. 6A and 6B, the worker is positioned at a suitable spot position for the welding base material and the operator turns ON the start power switch 64 connected to the start switch 61. After the portable gun 60 is positioned at the correct RBI position, various types of RBIs are applied to each RBI according to the series information input to the servo gun control device 10 in advance. The series selection switch 63 attached to 61 is selected as an appropriate series and then the OPERATING switch 62 is pressed. Subsequently, the servo gun control device 10 retreats by a predetermined stroke after the welding is performed in accordance with the method described above.

이때, 작업자는 서보건 전용 제어 장치(10)의 랜덤(RANDOM) 모드 및 순차 모드를 선택하게 되는데 랜덤(RANDOM) 모드의 경우 기동 스위치(61)에 부착된 계열 선택 신호에 따라 미리 프로그램화된 계열정보를 불러와 용접을 시행한다. 또한, 순차 모드의 경우 작업자가 미리 서보건 전용 제어 장치(10)의 모드를 순차 모드 선택 후 순차 스케줄 번호를 입력해 놓음으로써 작동(OPERATING) 스위치(62)가 ON되면 스케줄된 계열 번호를 불러와 용접을 시행하게 되는 것이다.At this time, the operator selects a random (RANDOM) mode and a sequential mode of the servo gun control device 10. In the random (RANDOM) mode, a pre-programmed sequence according to a sequence selection signal attached to the start switch 61 is used. Retrieve information and perform welding. In addition, in the sequential mode, the operator inputs the sequential schedule number after selecting the sequential mode of the servo gun control device 10 in advance, and when the OPERATING switch 62 is turned on, the scheduled sequence number is called up. Welding will be performed.

즉, 상기 포터블건의 경우 각 타점의 점 정보(가압력, 가압 시간, 용접 계열, 후퇴 stroke) 등의 각 계열 정보를 서보건 전용 제어 장치(10)에 입력 후 외부 기동 스위치(61)의 계열 선택 스위치(63)를 이용하여 사용자가 각 타점에 맞는 계열을 선택해서 서보건 전용 제어 장치(10)에게 전달함으로써 보다 정확한 각 타점에 대한 용접 및 용접 품질을 보장할 수 있다.That is, in the case of the portable gun, the series selection switch of the external start switch 61 is input after inputting each series information such as point information (pressure force, pressurization time, welding series, and retraction stroke) of each RBI to the servo gun control device 10. By using the 63, the user selects a series suitable for each RBI and transmits it to the servo gun control device 10, thereby ensuring more accurate welding and welding quality for each RBI.

도 7a 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 마스터(Master) 기능을 나타낸 일예시도이며, 도 7b 는 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치의 슬래이브(Slave) 기능을 나타낸 일예시도이다.FIG. 7A is an exemplary view showing a master function of the servo gun control device according to the present invention, and FIG. 7B is an exemplary view showing a slave function of the servo gun control device according to the present invention. .

즉, 본 발명에서는 서보건 전용 제어 장치(10)의 동작 모드를 마스터(MASTER)(도 7a) 및 슬래이브(SLAVE)(도 7b) 모드로 구분할 수 있는데, 마스터(MASTER) 모드(도 7a)의 경우에는 외부에서 전달되는 기동 신호를 입력받아 서보건 전용 제어 장치(10)에서 외부 타이머에게 인가하며 외부에 작동(OPERATING) 완료 신호를 출력하는 형식이며, 슬래이브(SLAVE) 모드(도 7b)는 외부에서 전달되는 기동 신호를 외부 제어 장치에서 입력받아 서보건 전용 제어 장치(10)에 전달하고 서보건 전용 제어 장치(10)는 모재 접촉 신호를 외부 제어 장치에 출력함으로써 이를 입력받은 외부 제어 장치(40)가 전류 제어 장치인 타이머에게 용접 개시 신호를 인가하며 용접이 완료되면 용접 완료 신호를 타이머에게서 전달받아 다시 서보건 전용 제어 장치(10)에 전달함으로써 용접이 행해지는 것을 의미한다.That is, in the present invention, the operation mode of the servo gun control device 10 can be divided into a master (FIG. 7A) and a slave (SLAVE) (FIG. 7B) mode, and the master (MASTER) mode (FIG. 7A). In the case of receiving a start signal transmitted from the outside, the servo gun dedicated control device 10 is applied to the external timer and outputs the operating (OPERATING) completion signal to the outside, the slave (SLAVE) mode (Fig. 7b) The external control device receives the start signal transmitted from the external control device to the servo gun dedicated control device 10 and the servo gun dedicated control device 10 outputs the base material contact signal to the external control device to receive the external control device. (40) applies a welding start signal to a timer which is a current control device, and when welding is completed, welding is performed by receiving a welding completion signal from the timer and transmitting the welding completion signal to the servo gun control device 10 again. It means.

즉, 상기한 바와 같이 서보건 전용 제어 장치(10)의 동작 모드를 나눔으로써 다양한 형태의 외부 장치들과의 보다 유연한 인터페이스가 가능하게 된다.That is, by dividing the operation mode of the servo gun control device 10 as described above, a more flexible interface with various types of external devices is possible.

이상의 본 발명은 상기에서 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be variously modified and changed by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention defined in the appended claims.

상기와 같은 본 발명에 따른 서보건 전용 제어 장치는 서보 모터를 이용한 저항 점 용접 가압 장치 구성 시 외부 장치와 유연성있는 인터페이스를 구현할 수 있다는 우수한 효과가 있다.Servo gun control device according to the present invention as described above has an excellent effect that can implement a flexible interface with the external device when the resistance point welding pressurization device configuration using a servo motor.

또한, 본 발명은 서보 모터를 이용한 서보건 구성 시 종래에 사용하던 장비에 대한 수정 및 보안 없이 적용될 수 있어, 인적, 시간적 낭비를 방지할 수 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the present invention can be applied without modification and security to the equipment used in the prior art when configuring a servo gun using a servo motor, there is an excellent effect that can prevent human, time waste.

또한, 본 발명은 입출력 및 프로그램 시퀀스를 사용자의 요구사항에 맞게 유연성 있게 제공함으로써 모든 서보 모터를 이용한 가압 장치에서 범용적으로 사용할 수 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the present invention has an excellent effect that it can be used universally in the pressurization device using all servo motors by providing the input and output and program sequences flexibly to the user's requirements.

또한, 본 발명은 전극 팁마모 검출을 위한 서브루틴 함수에 의해 전극 팁 마모에 대한 정확한 데이터를 로봇 제어 장치에 전달하여 원치 않는 판재의 변형을 막음으로써 용접 품질의 향상을 제공할 수 있다는 우수한 효과가 있다.In addition, the present invention provides an excellent effect that the subroutine function for detecting electrode tip wear can provide accurate data on electrode tip wear to the robot control device, thereby providing an improvement in welding quality by preventing unwanted deformation of the plate. have.

또한, 본 발명은 외부 기동 스위치에 계열신호를 선택해서 전달할 수 있는 기능을 추가함으로써 각 타점에 대한 정확한 가압력 및 용접 전류를 적용할 수 있게 되었으며 편리한 랜덤(RANDOM) 기능 및 순차 모드 기능을 추가함으로서 보다 편리하게 사용자가 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the present invention is able to apply the correct pressing force and welding current for each spot by adding the function to select and transmit the series signal to the external start switch, and by adding a convenient random (RANDOM) function and the sequential mode function There is an effect that can be conveniently used by the user.

Claims (8)

서보 모터(51)를 가압원으로 하는 용접 시스템에 적용되는 서보건 전용 제어 장치(10)에 있어서,In the servo gun control device 10 applied to a welding system using the servo motor 51 as a pressurization source, 서보건(50)의 전극(52,53)으로 흘러가는 용접 전류를 제어하기 위한 타이머(20)와의 인터페이스를 위한 타이머 인터페이스(13);A timer interface 13 for interfacing with a timer 20 for controlling welding current flowing to the electrodes 52 and 53 of the servo gun 50; 상기 서보건의 이동 전극(53)을 앞뒤로 이동시키기 위한 서보 드라이브(30)와의 인터페이스를 위한 서보 드라이브 인터페이스(14);A servo drive interface 14 for interfacing with the servo drive 30 for moving the moving electrode 53 of the servo gun back and forth; 상기 서보건이 탑재된 로봇건(41) 또는 정치식 용접 시스템(70)의 이동을 제어하기 위한 로봇 제어 장치(40)와의 인터페이스를 위한 로봇 제어 장치 인터페이스(15);A robot control device interface (15) for interfacing with a robot control device (40) for controlling movement of the robot gun (41) or stationary welding system (70) on which the servo gun is mounted; 상기 서보건의 서보 모터(51)를 직접 제어하는 상기 서보 드라이브(30)에게속도 및 토크 지령을 내리기 위한 디지탈/아날로그(D/A) 변환부(11);A digital / analog (D / A) converting unit (11) for giving a speed and torque command to the servo drive (30) which directly controls the servo motor (51) of the servo gun; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 디지털화 하기 위한 아날로그/디지탈(A/D) 변환부(12); 및An analog / digital (A / D) converter 12 for digitizing the torque monitor signal output from the servo drive 30; And 상기 인터페이스들(13,14,15)과 상기 변환부들(11,12)을 제어하므로써 상기 서보건(50)을 이용하여 피용접물에 대한 용접이 수행될 수 있도록 하기 위한 제어부(10)를 포함하는 서보건 전용 제어 장치.A control unit 10 for allowing welding to the welded object to be performed using the servo gun 50 by controlling the interfaces 13, 14, 15 and the converters 11, 12. Servo gun control device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 서보건(50)은, 로봇건(41)에 탑재되어 있거나, 정치식 용접 시스템(70)에 탑재되어 있거나 또는 이동 가능한 포터블식 서보건(60)인 것을 특징으로 하는 서보건 전용 제어 장치.The servo gun (50) is a servo gun control device, characterized in that the portable gun (60), which is mounted on the robot gun (41), mounted on the stationary welding system (70) or movable. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어부(16)는, 상기 포터블식 서보건(60)의 외부 기동 스위치(61)에서 각 타점에 대한 각기 다른 용접 계열을 적용키 위한 계열 선택 스위치(63)로부터 선택된 계열 신호에 따라 사용자의 요구에 맞게 랜덤(RANDOM) 모드 및 순차 모드 방식으로 용접하도록 하는 것을 특징으로 하는 서보건 전용 제어 장치.The controller 16 requests a user according to a sequence signal selected from a sequence selection switch 63 for applying different welding sequences for each spot in the external start switch 61 of the portable servo gun 60. Servo gun control device, characterized in that for welding in the random (RANDOM) mode and sequential mode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부(16)는,The control unit 16, 피용접물이 없는 대기 상태(S1)에서 상기 로봇 제어 장치(40), 타이머(20), 서보 드라이브(30)를 구동시키므로써, 상기 서보건의 고정 전극(52)과 이동 전극(53)에 위치한 전극 팁(54)의 마모 상태를 검출하여 해당 정보를 상기 로봇 제어 장치(40)로 전송하는 것을 특징으로 하는 서보건 전용 제어 장치.The robot control device 40, the timer 20, and the servo drive 30 are driven in the standby state S1 without the to-be-welded material, and thus, the robot control device 40, the timer 20, and the servo drive 30 are driven. Servo gun control device, characterized in that for detecting the wear state of the electrode tip (54) and transmits the information to the robot control device (40). 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 제어부(16)의 동작 모드는,The operation mode of the control unit 16, 마스터(MASTER) 모드 및 슬래이브(SLAVE) 모드로 구분되어지는 것을 특징으로 하는 서보건 전용 제어 장치.Servo gun control device, characterized in that divided into master (MASTER) mode and slave (SLAVE) mode. 서보 모터(51)를 가압원으로 하는 용접 시스템의 서보건 전용 제어 장치에 적용되는 서보건 전용 제어 방법에 있어서,In the servo gun control method applied to the servo gun control device of the welding system using the servo motor 51 as the pressure source, 피용접물이 접근하여 정위치에 위치한 경우에, 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통해 상기 로봇 제어 장치(40)로부터 기동 신호를 입력받아 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브에(30) 서보 온(servo_on) 신호 및 전진 속도 지령을 전송하는 제 1 단계;When the to-be-welded object is approached and located in the correct position, the robot controller 30 is connected to the servo drive 30 connected to the servo drive interface 14 by receiving a start signal from the robot control device 40 through the robot control device interface 15. transmitting a (servo_on) signal and a forward speed command; 상기 서보 드라이브(30)로 부터 펄스(PULSE) 신호를 전송받는 한편 토크 신호를 상기 서보 드라이브(30)로 전송하는 제 2 단계;A second step of receiving a pulse signal from the servo drive 30 and transmitting a torque signal to the servo drive 30; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환부(12)에서 A/D 변환하여 기 설정된 토크에 도달하였는지를 판별한 후 기 설정된 토크에 도달한 경우 타이머(20)로 용접 기동 신호를 전송하는 제 3 단계; 및A / D conversion of the torque monitor signal output from the servo drive 30 is performed by the A / D converter 12 to determine whether the preset torque is reached, and when the preset torque is reached, the welding is started by the timer 20. Transmitting a signal; And 상기 타이머(20)로 부터 용접 완료 신호를 전송 받은 후 상기 서보 드라이브(30)에게 후퇴 속도 지령 및 서보 오프 신호를 인가하는 한편, 상기 로봇 제어 장치(40)에 작동 종료 신호를 인가하여 상기 서보건을 대기(S1)상태 위치로 복귀 시키도록 하는 제 4 단계After receiving the welding completion signal from the timer 20, the servo drive 30 receives a retraction speed command and a servo off signal, and an operation end signal is applied to the robot control device 40 to provide the servo gun. 4th step to return to the standby (S1) state position 를 포함하는 서보건 전용 제어 방법.Servo gun dedicated control method comprising a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 피 용접물이 접근하지 않은 대기 상태(S1)에서 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브(30)에 서보 온(SERVO_ON) 신호 및 전진 속도 지령을 전송하는 제 5 단계;A fifth step of transmitting a servo on (SERVO_ON) signal and a forward speed command to the servo drive 30 connected to the servo drive interface 14 in the standby state S1 not to be welded; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환하여 접촉 또는 비접촉을 판단한 후 접촉 시 다시 상기 서보 드라이브(30)로 후퇴 속도 지령을 전송하는 제 6 단계;A sixth step of A / D converting the torque monitor signal output from the servo drive 30 to determine contact or non-contact and transmitting a retraction speed command to the servo drive 30 upon contact; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 펄스를 이동 전극(53)이 뒤쪽 고정단에 접촉할 때 까지 카운팅 하는 제 7 단계;A seventh step of counting the pulse output from the servo drive (30) until the moving electrode (53) contacts the rear fixed end; 이동 전극(53)이 고정단에 접촉한 경우 상기 서보 드라이브(30)에 전진 속도 지령을 전송하여 일정한 위치에 상기 이동 전극을 위치시키는 한편, 상기 서보 드라이브로 서보 오프 신호를 전송하는 제 8 단계; 및An eighth step of transmitting a forward speed command to the servo drive 30 when the moving electrode 53 contacts the fixed end to position the moving electrode at a predetermined position and transmitting a servo-off signal to the servo drive; And 상기 제 7 단계에서 카운팅한 펄스가 기준 펄스 보다 많은 경우에는 전극팁(54)의 마로로 판단하여 로봇 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통하여 외부에 연결된 로봇 제어 장치(40)에 상기 전극팁의 마모 정보를 제공하는 제 9 단계When the pulse counted in the seventh step is larger than the reference pulse, the electrode tip is worn on the robot control device 40 connected to the outside through the robot robot control device interface 15 by determining that it is the labyrinth of the electrode tip 54. 9th step of providing information 를 더 포함하는 서보건 전용 제어 방법.Servo gun dedicated control method further comprising. 서보 모터(51)를 가압원으로 하는 용접 시스템의 서보건 전용 제어 장치에 적용되는 서보건 전용 제어 방법에 있어서,In the servo gun control method applied to the servo gun control device of the welding system using the servo motor 51 as the pressure source, 피 용접물이 접근하지 않은 대기 상태(S1)에서 서보 드라이브 인터페이스(14)에 연결된 서보 드라이브(30)에 서보 온(SERVO_ON) 신호 및 전진 속도 지령을 전송하는 제 1 단계;A first step of transmitting a servo on (SERVO_ON) signal and a forward speed command to the servo drive 30 connected to the servo drive interface 14 in the standby state S1 to which the workpiece is not approached; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 토크 모니터 신호를 A/D 변환하여 접촉 또는 비접촉을 판단한 후 접촉 시 다시 상기 서보 드라이브(30)로 후퇴 속도 지령을 전송하는 제 2 단계;A second step of A / D converting the torque monitor signal output from the servo drive 30 to determine contact or non-contact and then transmitting a retraction speed command to the servo drive 30 upon contact; 상기 서보 드라이브(30)에서 출력되는 펄스를 이동 전극(53)이 뒤쪽 고정단에 접촉할 때 까지 카운팅 하는 제 3 단계;Counting a pulse output from the servo drive (30) until the moving electrode (53) contacts the rear fixed end; 이동 전극(53)이 고정단에 접촉한 경우 상기 서보 드라이브(30)에 전진 속도 지령을 전송하여 일정한 위치에 상기 이동 전극을 위치시키는 한편, 상기 서보 드라이브로 서보 오프 신호를 전송하는 제 4 단계; 및A fourth step of transmitting a forward speed command to the servo drive 30 when the moving electrode 53 contacts the fixed end to position the moving electrode at a predetermined position, and transmitting a servo-off signal to the servo drive; And 상기 제 3 단계에서 카운팅한 펄스가 기준 펄스 보다 많은 경우에는 전극 팁(54)의 마로로 판단하여 로봇 로봇 제어 장치 인터페이스(15)를 통하여 외부에 연결된 로봇 제어 장치(40)에 상기 전극팁의 마모 정보를 제공하는 제 5 단계When the number of pulses counted in the third step is greater than the reference pulse, wear of the electrode tip is determined on the robot control device 40 connected to the outside through the robot robot control device interface 15 by determining that the electrode tip 54 is a labyrinth. 5th step of providing information 를 포함하는 서보건 전용 제어 방법.Servo gun dedicated control method comprising a.
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