KR20070044647A

KR20070044647A - 스폿용접 비파괴 검사장치

Info

Publication number: KR20070044647A
Application number: KR1020050100795A
Authority: KR
Inventors: 조용준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-04-30

Abstract

본 발명은 용접부에 접촉되어 저항을 계측하는 다수의 계측핀을 갖는 계측센서와, 상기 계측 센서로부터 인가되는 신호를 처리하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리부에 의해 처리된 신호를 표시하는 모니터로 구성되어, 각 계측핀들 사이의 저항의 변화값을 이용하여 용접부의 접합상태를 측정함으로써, 비숙련자도 충분히 검사장치를 사용할 수 있고 용접 불량을 정확하게 측정할 수 있는 스폿용접 비파괴 검사장치를 제공한다.

스폿용접, 비파괴검사장치, 용접부, 계측핀, 저항용접

Description

스폿용접 비파괴 검사장치 { NONDESTRUCTIVE INSPECTION SYSTEM OF SPOT WELDING }

도 1은 종래 기술에 따른 비파괴 검사장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 비파괴 검사장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 계측센서의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 계측센서의 저면도이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 비파괴 검사장치의 작동 상태도이다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 비파괴 검사장치에 의해 측정된 계측핀들 사이의 저항값을 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 용접부 12 : 계측핀

14 : 계측센서 16 : 신호 처리부

18 : 모니터

본 발명은 스폿용접 비파괴 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비전문가도 감사장치의 사용이 가능하고 검사 정밀도를 향상시킬 수 있으며 사용이 편리한 스폿용접 비파괴 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 저항용접은 압력을 가한 상태에서 큰 전류를 흘려주어 금속끼리의 접촉면에서 생기는 접촉저항과 금속의 고유저항에 의하여 열을 얻고, 이로 인하여 금속이 가열 또는 용융하면 가해진 압력에 의하여 접합이 이루어지도록 하는 공법을 말한다. 저항용접 중 스폿용접과 프로젝션용접의 구분은 다음과 같다. 즉 전극팁의 형상에 의해서 전류밀도가 커지도록 되어 있으면 스폿용접이고, 피용접재의 형상에 의해 전류밀도가 크게 되어 있으면 프로젝션용접이라고 할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스폿용접 비파괴 검사장치의 구성도이다.

종래 기술에 따른 스폿용접 비파괴 검사장치는 초음파 탐상장치로서, 측정자가 직접 스폿 용접부(110)에 초음파를 발생시키는 탐침(112)을 접촉시키면 탐침(112)에서 발생되는 초음파에 의해 모니터(114)에 초음파 패턴이 출력된다. 그러면 숙련된 전문자가 모니터(114)에 출력되는 초음파 패턴을 해석하여 용접불량 여부를 판단한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 비파괴 검사장치는 초음파 탐상장치를 사용하기 때문에 숙련된 전문가만이 초음파 패턴을 해석할 수 있어 비숙련자는 사용이 불가능한 문제점이 있다.

또한, 탐침을 접촉시키는 탐촉자의 위치, 압력 및 접촉특성이 패턴 변화에 영향을 미치기 때문에 측정자의 숙련도에 따라 다른 결과를 초래하게 되어 정확한 용접불량 여부를 파악하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 계측핀을 구비하여 각 계측핀 사이의 저항의 변화값을 이용하여 용접부의 접합상태를 측정함으로써, 비숙련자도 충분히 검사장치를 사용할 수 있고 용접 불량을 정확하게 측정할 수 있는 스폿용접 비파괴 검사장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 스폿용접 비파괴 검사장치는 용접부에 접촉되어 저항을 계측하는 다수의 계측핀을 갖는 계측센서와, 상기 계측 센서로부터 인가되는 신호를 처리하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리부에 의해 처리된 신호를 표시하는 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 계측센서는 하우징과, 상기 하우징 내부에 십자 형태로 등 간격을 두고 배치되는 다수의 계측핀들과, 상기 하우징의 내부에 장착되어 상기 계측핀들을 지지하는 지지대로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 계측핀들은 하우징의 중심에서 십자 형태로 배열되는 9 개의 계측핀으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 스폿용접 비파괴 검사장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 계측센서의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 계측센서의 저면도이다.

본 발명에 따른 스폿용접 비파괴 검사장치는 스폿 용접이 이루어진 용접부(10)에 접촉되어 저항을 계측하는 다수의 계측핀(12)을 갖는 계측센서(14)와, 상기 계측센서(14)로부터 인가되는 신호를 처리하는 신호 처리부(16)와, 상기 신호 처리부(16)에 의해 처리된 신호를 표시하는 모니터(18)로 구성된다.

상기 스폿용접은 두 개의 피용접재(20,22)를 맞대기 한 후 상측과 하측에서 각각 전극봉으로 압력을 가함과 아울러 전류를 용접부(10)에 흘러가게 하여 발열저항을 이용하여 용접을 실시한다.

상기 계측센서(14)는 원통 형태로 형성되는 하우징(30)과, 상기 하우징(30) 내부에 십자 형태로 등 간격을 두고 배치되는 다수의 계측핀들(12)과, 상기 하우징(12)의 내부에 장착되어 상기 계측핀들(12)을 지지하는 지지대(32)로 구성된다.

여기에서, 상기 계측핀들(12)은 하우징(30)의 중심에서 사 방향으로 각각 두개씩의 계측핀이 십자형태로 배열되어 총 9 개의 계측핀(12a~12i)으로 구성된다. 그리고, 중앙에 배치되는 5 개의 계측핀(12a~12e)에는 스프링(34)이 설치되어 상기 계측핀(12a~12e)에 탄성력을 부여한다.

즉, 상기 9 개의 계측핀(12a~12i)은 각각 피용접재(20)의 상면에 접촉되는 데 이때, 스폿용접시 전극팁이 가압력으로 피용접재에 파고 들어가서 오목하게 된 부분인 오목부(24)에 계측핀이 접촉될 수 있도록 중앙에 배치되는 5개의 계측핀(12a~12e)에는 스프링(34)이 설치된다.

상기 계측핀(12a~12i) 사이의 거리는 3mm로 설정되는 것이 바람직하고, 중앙에 배치되는 제1계측핀(12a)에서 가장자리에 위치되는 제5계측핀(12e) 사이의 거리는 6mm로 설정되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 비파괴 검사장치의 작용을 다음에서 설명한다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 계측핀들 사이의 저항값을 나타낸 작동 상태도이다.

탑촉자가 용접부(10)에 계측핀(12a~12i)을 접촉시킨 후 스위치를 온(ON)시키면 각 계측핀들(12a~12i) 사이에 저항을 계측하고, 이 저항의 변화값을 이용하여 용접부(10)의 접합상태를 판단한다. 즉, 계측핀들 사이의 전류가 흐르는 넓이가 변함에 따라 저항값이 변화되기 때문에 용접이 잘된 용접부의 저항은 감소된다.

이러한 원리를 이용하여 도 5a에 도시된 바와 같이 제1계측핀(12a)과 제2계측핀(12b) 사이의 저항값(R1)이 감소되면 용접이 잘된 것이고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1계측핀(12a)과 제4계측핀(12d) 사이의 저항값(R2)이 증가되면 용접이 잘 안된 것이고, 도5c에 도시된 바와 같이, 제1계측핀(12a)과 제3계측핀(12c) 사이의 저항값(R3)이 감소되어 용접이 잘된 것이고, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제1계측핀(12a)과 제5계측핀(12e) 사이의 저항값(R4)이 증가되면 용접 품질이 잘 안된 것이다.

최종적으로 모니터(18)에 표시되는 각 계측핀들 사이의 저항값이 도 6에 도시된 바와 같이 표시되면 용접이 잘된 것이고, 도 7에 도시된 바와 같이, 표시되면 용접불량이 발생된 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 스폿용접 비파괴 검사장치는 계측센서를 용접부에 접촉시키면 다수의 계측핀들 사이에 저항을 계측하여 이 저항의 변화값을 이용하여 용접부의 접합상태를 판단함으로써, 비숙련자도 사용이 가능하고, 용접불량을 정밀하게 측정할 수 있는 이점이 있다.

Claims

용접부에 접촉되어 저항을 계측하는 다수의 계측핀을 갖는 계측센서와;

상기 계측 센서로부터 인가되는 신호를 처리하는 신호 처리부와;

상기 신호 처리부에 의해 처리된 신호를 표시하는 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스폿용접 비파괴 검사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 계측센서는 하우징과, 상기 하우징 내부에 십자 형태로 등 간격을 두고 배치되는 다수의 계측핀들과, 상기 하우징의 내부에 장착되어 상기 계측핀들을 지지하는 지지대로 구성되는 것을 특징으로 하는 스폿용접의 비파괴 검사장치.
제 2 항에 있어서,

상기 계측핀들은 하우징의 중심에서 십자 형태로 배열되는 9 개의 계측핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스폿용접의 비파괴 검사장치.
제 3 항에 있어서,

상기 계측핀들 중 중앙에 배치되는 5 개의 계측핀에는 스프링이 설치되어 상기 계측핀에 탄성력을 부여하는 것을 특징으로 하는 스폿용접의 비파괴 검사장치.
제 3 항에 있어서,

상기 계측핀들 사이의 거리는 3mm로 설정되고, 상기 계측핀의 중앙에서 가장자리에 위치되는 계측핀 사이의 거리는 6mm로 설정되는 것을 특징으로 하는 스폿용접의 비파괴 검사장치.