KR20140132860A - Multi monitoring apparatus for spot welding machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스폿용접기의 멀티 모니터링장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 스폿용접기에 대한 작동 상황을 정확하고 편리하게 인지하여 최적의 용접상태를 유지하기 위한 스폿용접기의 멀티 모니터링장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 용접감시 시스템은 용접공정에서 다양한 센서를 통하여 전류, 전압 및 기타 관련 파라미터를 실시간으로 측정하고 양호한 용접품질을 확보하기 위한 데이터를 제공하는 용도로 활용도가 증가되고 있다. 특히 상대적으로 짧은 시간에 용접이 완료되는 스폿용접에 있어서 종합적이고 효율적인 모니터링의 필요성이 증대된다. 이와 관련되어 한국 공개특허공보 제2009-006404호, 한국 등록특허공보 제1038569호 등의 선행특허가 알려져 있다.In general, welding monitoring systems are increasingly being used to provide data for measuring current, voltage and other related parameters in real time through various sensors in welding process and ensuring good welding quality. In particular, the need for comprehensive and efficient monitoring is increased in spot welding where welding is completed in a relatively short time. Prior art patents such as Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-006404 and Korean Patent Publication No. 1038569 are known in connection with this.
전자의 선행특허는 스폿용접의 개시에 따라 전극이 모재를 가압하는 압력변화를 검출하는 과정; 상기 압력변화로부터 충격파를 추출하여 모재의 두께와 그에 따른 용접품질의 상관관계를 판단하는 과정; 상기 충격파의 해석을 통해 판단인자를 추출하는 과정; 상기 추출된 판단인자를 적용하여 퍼지 추론 소속함수를 결정하는 과정; 퍼지 룰 베이스의 적용하여 용접결과의 품질을 판단하는 과정을 포함한다. 이에 따라, 스폿용접 결과의 품질을 안정되게 모니터링 할 수 있어 균일한 품질과 체제적인 관리를 제공하는 효과를 기대한다.The prior art of the former is a process of detecting a pressure change in which the electrode presses the base material in accordance with the start of spot welding; Extracting an impact wave from the pressure change to determine a correlation between the thickness of the base material and the weld quality; Extracting a determination factor by analyzing the shock wave; Determining a fuzzy inference membership function by applying the extracted determination factor; And determining the quality of the welding result by applying the fuzzy rule base. Accordingly, the quality of the spot welding result can be stably monitored, and the effect of providing uniform quality and systematic management is expected.
후자의 선행특허는 전류센서를 이용하여 용접기의 작동시간 및 용접전류를 감지하는 단계; 상기 감지된 용접기의 작동시간 및 용접전류를 이용하여 작동시간 동안 소모 전하량을 파악하는 단계; 및 상기 파악된 소모 전하량과 용접기가 작동한 공정에서 미리 설정된 소모 전하량을 비교해서 용접 작업자의 해당 공정별 작업 목표의 달성 여부 결과를 판단하여 출력하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 용접 작업자의 실적을 평가하여 실적 정보의 신뢰성을 높이고 작업 환경의 개선이나 생산성 향상에 전념하는 효과를 기대한다.The latter prior art includes the steps of sensing a welding time and a welding current using a current sensor; Determining a consumed charge amount during the operation time by using the detected operating time and the welding current of the welding machine; And comparing the amount of consumed electric charge with the amount of consumed electric charge set in advance in the process in which the welder operates, and determining whether the result of the welding worker's achievement of the target of each process is achieved or not. Thus, we expect the effect of evaluating the performance of the welding worker to increase the reliability of the performance information, and devote to improvement of the working environment and productivity.
그러나, 전자의 선행특허는 용접상태의 세부적 판단을 위한 연산과정이 복잡하여 양산 단계보다는 제품개발 단계에 적용함이 적절하고, 후자의 선행특허는 비교적 다양한 변수를 종합적으로 다루지만 스폿용접기에 적용하기에 미흡한 실정이다. 더구나 상기한 선행특허는 복수의 스폿용접기를 동시에 모니터링하는 기술을 제시하지 않아 용접품질과 생산관리의 종합적인 측면에서 한계성을 보인다.However, in the former patent, it is appropriate to apply to the product development stage rather than the mass production stage because the calculation process for the detailed determination of the welding state is complicated, and the latter prior art patent deals with a variety of variables in a comprehensive manner, . Moreover, the above-mentioned prior art does not disclose a technique for monitoring a plurality of spot welders at the same time, thus showing a limit in the overall aspect of welding quality and production management.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 작업 내용이 다른 복수의 스폿용접기에 대한 작동 상황을 입력하고 설정된 조건의 도달 여부를 판단하여 용접품질과 생산관리의 측면에서 최적의 상태를 유지하기 위한 스폿용접기의 멀티 모니터링장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art by inputting operating conditions for a plurality of spot welders having different work contents and determining whether a set condition is reached, In order to maintain the position of the spot welder.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수의 스폿용접기를 모니터링하는 장치에 있어서: 상기 각각의 스폿용접기에 설치되어 작업과 관련된 신호를 생성하는 감지수단; 상기 감지수단의 신호를 실시간으로 입력하여 저장하고, 설정된 패턴으로 스크린에 표시하는 제어기; 및 상기 각각의 스폿용접기와 관련된 정보를 선택적으로 입출력하고, 각각의 스폿용접기에 대한 정보를 저장하고 분석하며, 개별 생산량을 비롯한 업데이트 정보를 제공하는 외부기기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for monitoring a plurality of spot welders, comprising: sensing means installed in each spot welder for generating a signal related to a task; A controller for inputting and storing signals of the sensing means in real time and displaying the signals on a screen in a set pattern; And an external device for selectively inputting / outputting information related to each of the spot welders, storing and analyzing information about the respective spot welders, and providing update information including individual production amounts.
또, 본 발명에 따르면 상기 감지수단은 팁의 가압력 변동을 측정하는 압력센서, 용접전류의 변동을 측정하는 전류센서, 냉각수온의 변동을 측정하는 온도센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the sensing means is characterized by comprising a pressure sensor for measuring the pressing force variation of the tip, a current sensor for measuring the variation of the welding current, and a temperature sensor for measuring the variation of the cooling water temperature.
또, 본 발명에 따르면 상기 제어기는 마이콤, 사용자 조작으로 입력하는 키패드, 용접시간과 생산량을 검출하는 타이머/카운터, 설정된 통신 방식으로 탑재된 I/O포트, 사용자에게 정보를 표시하는 스크린, 설정된 조건에서 경보하는 부저를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the controller includes a microcomputer, a keypad for inputting by user operation, a timer / counter for detecting a welding time and a production amount, an I / O port mounted on a set communication method, a screen for displaying information to a user, And a buzzer for alerting the user.
또, 본 발명에 따르면 상기 제어기는 작업 내용이 상이한 스폿용접기에 대한 작동 상태를 RS-485 시리얼 통신 방식을 기반으로 실시간으로 처리하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the controller processes the operation status of the spot welder having different work contents in real time based on the RS-485 serial communication system.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It should be understood, however, that the terminology or words of the present specification and claims should not be construed in an ordinary sense or in a dictionary, and that the inventors shall not be limited to the concept of a term It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 작업 내용이 다른 복수의 스폿용접기에 대한 작업 상황을 입력하고 설정된 조건의 도달 여부를 판단하여 용접품질과 생산관리의 측면에서 최적의 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.Industrial Applicability As described above, according to the present invention, it is possible to input an operation state for a plurality of spot welders having different work contents and determine whether or not a set condition is reached, thereby maintaining an optimum state in terms of welding quality and production management.
도 1은 본 발명에 따른 모니터링장치를 전체적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 모니터링장치의 주요부 회로 구성을 나타내는 블록도
도 3은 본 발명에 따른 모니터링장치의 입력 과정을 나타내는 순서도
도 4는 본 발명에 따른 모니터링장치의 스크린 출력을 나타내는 사진
도 5는 본 발명에 따른 모니터링장치의 저장된 데이터를 나타내는 도표BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram generally showing a monitoring device according to the present invention;
2 is a block diagram showing a main circuit configuration of a monitoring apparatus according to the present invention;
3 is a flowchart showing an input process of the monitoring apparatus according to the present invention.
4 is a photograph showing the screen output of the monitoring device according to the invention
5 is a graph showing stored data of the monitoring device according to the present invention
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 복수의 스폿용접기(11)(12)를 모니터링하는 장치에 관하여 개시한다. 각종 산업체의 생산 현장이나 연구소에 설치되는 스폿용접기(11)(12)를 모니터링 대상으로 예시하지만 반드시 이에 국한되는 것이 아니고 다른 방식의 용접기에 적용도 가능하다. 스폿용접기(11)(12)는 AC 스폿, DC 스폿, 인버터 스폿을 모두 동일하게 적용할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for monitoring a plurality of spot welders (11) and (12). The
본 발명에 따르면 감지수단(20)이 상기 각각의 스폿용접기(11)(12)에 설치되어 작업과 관련된 신호를 생성하는 구조이다. 스폿용접기(11)(12)는 자동차, 전자기기 등에서 박판의 용접에 많이 사용되는 것으로 생산 현장에서 동일한 부품에 대한 동일한 작업을 수행함이 보편적이지만 경우에 따라서 각기 다른 부품에 대한 작업을 수행하기도 한다. 감지수단(20)은 스폿용접에 필요한 주요공정 요소인 가압력, 전류밀도, 통전시간에 관련된 정보를 생성한다.According to the present invention, the sensing means 20 is installed in each of the
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 감지수단(20)은 팁의 가압력 변동을 측정하는 압력센서(21), 용접전류의 변동을 측정하는 전류센서(23), 냉각수온의 변동을 측정하는 온도센서(25)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 압력센서(21)는 전극의 상하운동을 수행하는 부분에 설치되고, 전류센서(23)는 전극에 전원을 인가하는 부분에 설치된다. 이외에 스폿용접시 발생하는 열을 방출하기 위한 냉각수 순환경로 상에 온도센서(25)를 구비한다.According to the detailed configuration of the present invention, the sensing means 20 includes a
또, 본 발명에 따르면 제어기(30)가 상기 감지수단(20)의 신호를 실시간으로 입력하여 저장하고, 설정된 패턴으로 스크린(36)에 표시하는 기능을 수행한다. 제어기(30)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 구비하는 마이콤회로로 구성된다. 스크린(36)은 제어기(30)에 일체로 구성될 수도 있고 별도로 분리하여 케이블로 연결되도록 구성될 수도 있다. 복수의 스폿용접기(11)(12)를 하나의 그룹으로 엮어서 제어기(30)와 스크린(36)에 연결하도록 구성된다. 바람직하게는 2대의 스폿용접기(11)(12)를 하나의 그룹으로 엮는 것이 모니터링의 편의성과 정확성 측면에서 유리하다.According to the present invention, the
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 제어기(30)는 마이콤(31), 사용자 조작으로 입력하는 키패드(32), 용접시간과 생산량을 검출하는 타이머/카운터(33), 설정된 통신 방식으로 탑재된 I/O포트(35), 사용자에게 정보를 표시하는 스크린(36), 설정된 조건에서 경보하는 부저(37)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 키패드(32)는 사용자의 자동/수동 모드 선택을 비롯한 필요 정보를 마이콤(31)으로 보내도록 연결된다. 타이머/카운터(33)는 각 스폿용접기(11)(12)의 타점수로 생산량을 측정하고 팁 드레싱 주기를 측정한다. I/O포트(35)는 감지수단(20)의 압력센서(21), 전류센서(23), 온도센서(25)에 대한 신호를 디지털 신호로 변환하도록 마이콤(31)에 연결된다. 부저(37)는 I/O포트(35)의 출력단자에 연결되어 설정된 조건에서 에러의 발생을 알린다.According to the detailed configuration of the present invention, the
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 제어기(30)는 작업 내용이 상이한 스폿용접기(11)(12)에 대한 작동 상태를 RS-485 시리얼 통신 방식을 기반으로 실시간으로 처리하는 것을 특징으로 한다. RS-422 통신은 1개의 마스터 장치와 슬레이브 장치간에 데이터를 교환하는 1:1 통신방식인 반면, RS-485는 복수의 스폿용접기(11)(12)들이 동일한 시리얼 라인에서 데이터를 전송 및 수신할 수 있는 점에서 선호된다. 제어기(30)를 통한 조작에 따라 일측의 스폿용접기(11) 또는 타측의 스폿용접기(12)에 대한 식별 가능한 세션키 정보를 이용하여 개별적인 모니터링 동작을 제어할 수 있다.According to the detailed configuration of the present invention, the
또, 본 발명에 따르면 외부기기(40)가 상기 각각의 스폿용접기(11)(12)와 관련된 정보를 선택적으로 입출력하는 구조이다. 외부기기(40)는 로컬PC(41), 원격PC(42), 모니터(44), 프린터(46) 등을 포함한다. 로컬PC(41)는 작업자가 소지하는 것으로서 제어기(30)의 I/O포트(35)에 연결되어 정보를 교환한다. 원격PC(42)는 생산 현장의 통합제어실에 설치된 것으로서 다수의 스폿용접기(11)(12)에 대한 동작을 제어할 수 있다. 모니터(44)는 다수의 작업자가 관찰하기 편리하도록 생산 현장에 설치되는 것으로서 소형보다 대형이 선호된다. 프린터(46)는 생산 현장이나 통합제어실에 설치되는 것으로서 정보를 문서로 출력한다.In addition, according to the present invention, the
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 외부기기(40)는 각각의 스폿용접기(11)(12)에 대한 정보를 저장하고 분석하며, 개별 생산량을 비롯한 업데이트 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다. 외부기기(40)는 스폿용접기(11)(12)의 작업 과정에서 발생하는 다양한 정보를 저장하는 외에 현장에서 체크되는 불량요인과 대비하여 원인을 분석한다. 경우에 따라서는 외부기기(40)를 통하여 각각의 스폿용접기(11)(12)에 대한 생산량, 팁 드레싱 주기, 팁 교환 주기 등의 정보를 업데이트할 수 있다.According to the detailed configuration of the present invention, the
작동에 있어서, 도 3에서, 제어기(30)를 온시키고 키패드(32)를 이용하여 조건설정을 시작하면, 작업환경설정 메뉴에서 스크린(36)을 확인하면서 목표생산량, 팁 드레싱 주기, 팁 교환주기, 단품 주기 등을 설정하고, 기본설정 메뉴에서 전류 상하값, 가압력 상하값, 온도 상하값을 설정하고, 보정치 비율설정 메뉴에서 전류값, 가압력값, 온도값을 설정한다. 이어서 에러 여부와 설정값을 다시 확인한 후에 입력을 종료할 수 있다.3, when the
도 4와 같이 스크린(36)을 통하여 일측 스폿용접기(11) 또는 스폿용접기(12)의 정보를 인터록 제어 방식으로 표시함을 기본으로 하지만 스크린(36)의 화면을 분할하여 양측 스폿용접기(11)(12)의 정보를 동시에 표시할 수도 있다.The screen of the
도 5와 같이, 용접 가압력, 용접시간, 용접전류, 냉각수온도, 생산량, 팁 드레싱 주기, 팁 교환 주기 등의 정보가 데이터화되어 문서 형태로 스크린(36)이나 모니터(44)에 표시되거나 프린터(46)로 인쇄될 수 있다. 예컨대 특정의 스폿용접기(11)(12)에서 특정 제품의 용접불량이 발생하면 상기한 정보를 바탕으로 원인을 분석한다. 이에 따라 용접 온도에 도달한 후에 가압력이 적정 범위를 초과하여 용접부 변형으로 강도가 저하된 것으로 판단하거나, 가압력이 적정 범위에 미달하여 용접 결합력이 저하된 것으로 판단한다. As shown in FIG. 5, information such as welding pressure, welding time, welding current, cooling water temperature, production amount, tip dressing cycle, tip replacement cycle, ). ≪ / RTI > For example, when a welding defect of a specific product occurs in a
이와 같이 본 발명은 해외 장비에 대한 의존도가 높은 상황에서 국산화에 의한 경쟁력 및 시장 주도력을 확보할 수 있다.As described above, the present invention can secure competitiveness and market leadership by localization in a state of high reliance on foreign equipment.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
11, 12: 스폿용접기 15: 콘트롤보드
20: 감지수단 21: 압력센서
23: 전류센서 25: 온도센서
30: 제어기 31: 마이콤
32: 키패드 33: 타이머/카운터
35: I/O포트 36: 스크린
37: 부저 40: 외부기기
41: 로컬PC 42: 원격PC
44: 모니터 46: 프린터11, 12: spot welder 15: control board
20: sensing means 21: pressure sensor
23: current sensor 25: temperature sensor
30: controller 31:
32: Keypad 33: Timer / Counter
35: I / O port 36: Screen
37: buzzer 40: external device
41: Local PC 42: Remote PC
44: Monitor 46: Printer
Claims (4)
상기 각각의 스폿용접기(11)(12)에 설치되어 작업과 관련된 신호를 생성하는 감지수단(20);
상기 감지수단(20)의 신호를 실시간으로 입력하여 저장하고, 설정된 패턴으로 스크린(36)에 표시하는 제어기(30); 및
상기 각각의 스폿용접기(11)(12)와 관련된 정보를 선택적으로 입출력하고, 각각의 스폿용접기(11)(12)에 대한 정보를 저장하고 분석하며, 개별 생산량을 비롯한 업데이트 정보를 제공하는 외부기기(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿용접기의 멀티 모니터링장치.An apparatus for monitoring a plurality of spot welders (11, 12), comprising:
Sensing means (20) installed in each of the spot welders (11) (12) to generate a signal related to the work;
A controller (30) for inputting and storing signals of the sensing means (20) in real time and displaying them on a screen (36) in a set pattern; And
(11) and (12), storing and analyzing information about the respective spot welders (11) and (12), and providing update information including the individual production amount (40) for detecting the position of the spot welder.
상기 감지수단(20)은 팁의 가압력 변동을 측정하는 압력센서(21), 용접전류의 변동을 측정하는 전류센서(23), 냉각수온의 변동을 측정하는 온도센서(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스폿용접기의 멀티 모니터링장치.The method according to claim 1,
The sensing means 20 is provided with a pressure sensor 21 for measuring the pressing force variation of the tip, a current sensor 23 for measuring the variation of the welding current, and a temperature sensor 25 for measuring the variation of the cooling water temperature Wherein said multi-monitoring device is a multi-monitoring device for a spot welder.
상기 제어기(30)는 마이콤(31), 사용자 조작으로 입력하는 키패드(32), 용접시간과 생산량을 검출하는 타이머/카운터(33), 설정된 통신 방식으로 탑재된 I/O포트(35), 사용자에게 정보를 표시하는 스크린(36), 설정된 조건에서 경보하는 부저(37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스폿용접기의 멀티 모니터링장치.The method according to claim 1,
The controller 30 includes a microcomputer 31, a keypad 32 input by a user operation, a timer / counter 33 for detecting a welding time and a production amount, an I / O port 35 mounted on a set communication system, And a buzzer (37) for alerting under a predetermined condition.
상기 제어기(30)는 작업 내용이 상이한 스폿용접기(11)(12)에 대한 작동 상태를 RS-485 시리얼 통신 방식을 기반으로 실시간으로 처리하는 것을 특징으로 하는 스폿용접기의 멀티 모니터링장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller (30) processes the operating state of the spot welder (11) (12) with different work contents in real time based on the RS-485 serial communication system.
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- 2013-05-08 KR KR20130051784A patent/KR20140132860A/en not_active Application Discontinuation
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Free format text: REJECTION OF TRIAL FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20140325 Effective date: 20140603 Free format text: TRIAL NUMBER: 2014101001763; REJECTION OF TRIAL FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20140325 Effective date: 20140603 |
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J301 | Trial decision |
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