KR20170040582A - 정확한 데이터 산출이 가능한 통합 모니터링 시스템이 구성된 저항 용접기 - Google Patents

정확한 데이터 산출이 가능한 통합 모니터링 시스템이 구성된 저항 용접기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 용접기몸체(10)와; 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되어 상부전극(31)을 유동시키도록 구성되는 가압부(20); 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되되 상기 가압부(20)와 연결되는 상부전극(31)과, 상기 상부전극(31)과 대응되게 위치되는 하부전극(35)으로 구성되는 전극부(30); 상기 용접기몸체(10)의 내부에 구성되어 냉각수를 공급하는 냉각수분배관(40); 로 구성되는 저항 용접기에 설치되는 모니터링 시스템에 있어서, 상기 가압부(20)의 일측에 구성되는 압력검출센서(110)와, 상기 전극부(30)의 일측에 각각 구성되는 전압, 전류검출센서(120, 130)와, 상기 냉각수분배관(40)의 일측에 구성되는 온도검출센서(140)로 구성되는 센서부(100); 상기 하부전극(25)의 일측에 구성되어 공급되는 에어보다 높은 압력이 발생 시 이를 감지하여 PLC(320)로 그 신호를 전송하는 리니어게이지(200); 상기 용접기의 일측에 구성되되, 상기 센서부(100)로부터 검출된 아날로그신호를 전송받아 디지털신호로 변환하는 변환부(311)가 구성되는 중앙모듈(310)과, 상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 연결되어 각각의 데이터를 전송받아 불량유무를 판단하고 판단된 데이터를 저장 및 출력부(330)로 전송하며 용접 불량이 판단될 시 저항 용접기의 작동을 정지시키는 PLC(320)와, 상기 PLC(320)와 연결되어 용접 시 검출된 데이터를 출력하는 출력부(330)로 구성되는 통합모니터링부(300); 로 구성됨으로써, 저항 용접기를 사용 시 용접 전압, 전류, 온도 및 가압부의 에어압력과, NUT 및 용접모재의 공급 누락, NUT의 뒤틀림 등의 다양한 불량들을 실시간으로 모니터링 하되, 통합적으로 관리할 수 있도록 하여 작업의 편리성과 발생하는 상황에 즉각적으로 대응할 수 있도록 함은 물론, 그 실시간으로 모니터링 되는 데이터들을 저장하도록 하여, 다양한 측면에 정보를 활용토록 하는 유용한 발명이다.

Description

저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템이 구성된 저항 용접기{Integrated monitoring system and that the system is configured for resistance welding machine resistance welding machine}
본 발명은 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템이 구성된 저항 용접기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 저항 용접기를 이용하여 용접 시, 전압, 전류, 온도, NUT불량유무, 에어압력 시간 및 타점 등을 통합적으로 관리하도록 함은 물론, 용접관련 데이터를 실시간으로 저장하도록 하여 다양한 측면에서 활용이 가능토록 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템이 구성된 저항 용접기에 관한 것이다.
통상적으로 저항 용접기는 차량의 차체 용접모재의 의장 부품을 장착하기 위해서 상기 용접모재에 NUT를 용접할 시 사용되며 이러한 저항 용접기의 구성을 보면, 용접기몸체와; 상기 용접기몸체의 전면에 구성되되 일측에 압력검출센서가 구성되고 상부전극을 구동시키도록 구성되는 가압부; 상기 용접기몸체의 전면에 구성되되 상기 가압부와 연결되고, 일측에 전압검출센서가 구성되는 상하부전극과, 일측에 전류검출센서가 구성되는 상하부전극으로 구성되는 전극부; 상기 용접기몸체의 내부에 구성되되 일측에 온도검출센서가 구성되는 냉각수분배관으로 구성된다.
한편, 상기 저항 용접기를 이용하여 용접 작업을 수행할 시에, 용접모재 또는 NUT의 공급불량, NUT의 뒤틀림, 용접모재의 두께(여러장겹침) 및 NUT의 크기와 접합 불량, 전류 또는 전압의 공급불량, 가압부의 에어압력 불량 등 다양한 불량들이 발생하기 마련이다.
상기한 다양한 불량들에 대하여 작업자들이 육안으로 확인하여야 하는 번거로움이 따랐으나, 근래에는 이러한 불량들에 대하여 실시간으로 모니터링을 하되, 전압,전류만을 모니터링하는 구성, 에어압력만을 모니터링하는 구성, 온도만을 모니터링 하는 구성, 용접모재 또는 NUT의 공급 불량만을 모니터링하기 위한 구성으로 용접기의 일측에 개별적으로 구성하여 각각의 불량 및 용접 상태에 대하여 모니터링 및 관리하고 있다.
그러나 용접 시에는, 무수히 많은 불량이 지속적으로 발생하기 마련인데 이러한 불량들을 모니터링 하기 위하여, 작업자가 저항 용접기의 주변부를 일일이 돌아다니면서 확인하여야 하는 등 모니터링 작업을 수행함에 있어 많은 불편함이 따랐다.
우선 종래의 기술을 살펴보면,
등록번호 10-0256665호(특) 대향하는 상하 전극 사이의 피용접물에 압력을 가하면서 전류를 흘려서 피용접물을 용접하는 용접기로부터 피용접물에 흐르는 용접 전류를 감지하는 수단과; 상기 용접전류를 신호처리하여 디지털 정보로 변환하고 또 이 디지털 정보를 파형이나 도표 등의 영상 정보로 변환하는 수단과; 용접기로부터 피용접물에 가해지는 용접 전압을 감지하는 수단과; 상기 용접 전압을 신호처리하여 디지털 정보로 변환하고 또 이 디지털 정보를 파형이나 도표 등의 영상정보로 변환하는 수단과; 피용접물에 가해지는 가압력을 감지하는 수단과; 상기 감지된 가압력을 신호처리하여 디지털 정보로 변환하고 또 이 디지털 정보를 파형이나 도표 등의 영상정보로 변환하는 수단과; 상기 변환된 용접 전류, 전압, 가압력 정보를 기억하는 수단과; 상기의 변환된 용접 전압, 용접 전류, 가압력 정보를 파형이나 도표 등의 영상으로 표시하거나, 인쇄하는 출력수단과; 상기 감지신호 또는 출력신호의 배율을 조정하는 수단과; 용접 전압, 전류, 가압력 정보의 취득 및 기억, 표시의 일련의 동작과정을 제어하며, 사용자의 선택에 따라, 모니터링 동작의 자동/수동 결정, 측정할 용접시간의 결정 및 단위시간당 데이타 감지수를 결정 제어하는 제어수단과; 사용자의 측정할 용접시간의 입력, 단위시간당 측정횟수 입력, 표시되는 영상에 있어서의 레벨값과 시간구간 선택, 배율표시선택 등을 위한 사용자 인터페이스 수단;을 포함하여 구성하는 스폿 용접 모니터링 시스템에 관한 것이다.
공개번호 10-2014-0028201호(특) 로봇본체에 하부아암과 상부아암이 관절연결되고, 상기 상부아암의 선단에 스터드건이 연결되어 용접대상을 스폿용접하는 스폿용접 로봇; 성가 스폿용접 로봇의 동작을 제어하고, 스폿용접시 스터드건의 3차원 위치정보를 수집하는 로봇제어기; 및 상기 로봇제어기로부터 스터드건의 3차원 위치정보를 제공받고, 스터드건의 전압과 전류를 측정하여 측정 용접데이터로 저장하는 한편, 자체 저장된 기준 용접데이터와 측정 용접데이터를 비교하여 스폿용접의 이상(불량)여부를 판단하는 모니터링장치; 를 포함하는 스폿용접 모니터링 시스템에 관한 것이다.
공개번호 10-2014-0144589호(특) 다수개의 용접기가 연결되는 스폿용접 모니터링 시스템으로서, 상기 다수개의 용접기와 용접 대상 제품의 종류 및 용접순서에 관한 정보가 포함된 용접설정정보를 등록하는 용접설정정보 등록모듈; 상기 용접설정정보 등록모듈에 의해 등록된 용접 대상 제품 용접시의 전류 상하한가를 등록하는 전류 상하한가 등록모듈; 상기 용접설정정보 등록모듈에 의해 등록된 용접 대상 제품 용접시의 용접 시간 및 전류 패턴을 등록하는 용접시간 및 전류패턴 등록모듈; 상기 용접설정정보 등록모듈과 상기 전류 상하한가 등록모듈 및 상기 용접시간 및 전류패턴 등록모듈에 의해 등록된 데이터를 저장하는 등록데이터 저장부; 및 상기 용접설정정보 등록모듈에 의해 등록된 용접 대상 제품 용접시 검출되는 전류 상하한가와 용접 시간 및 전류 패턴이, 상기 등록데이터 저장부에 저장되어 있는 상하한가 전류와 용접 시간 및 전류 패턴의 범위를 벗어나는 경우 에러로 판단하여 에러 내역을 조회하는 에러 판단 및 조회 모듈을 포함하는 스폿용접 모니터링 시스템에 관한 것이다.
공개번호 10-2003-0083650호(특) 저항 용접기에 의한 용접이 실시됨에 따른 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위를 감지하는 각각의 감지수단과; 상기 감지된 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위를 신호 처리하여 디지털 정보로 변환하는 신호처리수단과; 상기 디지털 신호로 변환된 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위에 대한 정보를 기억하는 기억수단과; 상기 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위에 대한 상기 감지신호, 디지털 신호 또는 출력신호의 배율을 조정하며, 상기 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위에 대한 정보의 취득, 기억, 출력 등의 일련의 동작과정을 비롯한 전체 시스템을 제어하는 제어수단과; 상기 제어수단에 연결되어 사용자에 의한 키보드 또는 마우스 등의 명령을 입력하는 사용자 인터페이스 수단과; 상기 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위에 대해 기억된 정보를 파형이나 도표, 숫자, 문자 등의 다양한 영상정보로 변환하는 영상정보변환수단과; 상기 영상정보로 변환된 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위에 대한 디지털 신호를 모니터링 할 수 있도록 프린터, 모니터, 중 적어도 하나 이상의 수단을 이용하여 출력 할 수 있도록 제공되는 모니터링 수단; 을 포함하여 구성됨으로서 상기 용접전류, 용접전압, 가압력, 전극변위가 동 시에 하나의 모니터링 수단에 의하여 모니터링 되는 저항 용접용 모니터링 장치에 관한 것이다.
상기한 종래 기술의 용접시스템은 용접 작업 시 NUT가 정확하게 공급되지 않거나 편심 공급될 때 이를 감지하여 용접작업을 정지시키고 경보기가 작동하도록 하는 것을 중심적으로 기재 하고 있다.
즉, NUT의 공급불량을 감지하는 것으로써, 기타, 용접 시 용접에 가장 적합한 온도, 상부전극을 제어하는 가압부의 가압압력 및 기타 다른 불량이 발생할 경우 그에 따른 마땅한 대응책이 없을 뿐만 아니라, 별도의 기타 감지기(모니터링 시스템)를 구비하여야 하는 문제점을 갖고 있다.
다른 형태의 기술들을 보면, 저항 용접기의 모니터링 시스템을 설명하고 있으나, 각각의 구성들과 연결되어 개별적으로 각각의 시스템을 구비하여 관리하고 있는 기술이다.
즉, 실질적으로 상부전극을 가압하는 가압부를 모니터링하기 위한 구성, 하부전극과 연결되는 리니어게이지로부터 이상신호를 감지하는 구성, 전압과 전류와 용접온도를 모니터링 하기 위한 구성들이 개별적으로 각각 구성됨으로써, 통합적인 관리가 되지 못해 작업상의 많은 불편함이 따를 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로서, 저항 용접기에 각각의 용접 상태를 체크하기 위한 검출센서들과 연결되는 각각의 모니터링장치를 구성하지 않고, 상기 각각의 검출센서들과 연결되어 연동되는 모듈화된 모니터링 시스템을 구성하여, 통합적인 관리를 통해 작업의 편리성을 부여함과 더불어 경제적 효율성을 높일 수 있도록 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템이 구성된 저항 용접기를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.
이에 본 발명은, 용접기몸체(10)와; 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되어 상부전극(31)을 유동시키도록 구성되는 가압부(20); 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되되 상기 가압부(20)와 연결되는 상부전극(31)과, 상기 상부전극(31)과 대응되게 위치되는 하부전극(35)으로 구성되는 전극부(30); 상기 용접기몸체(10)의 내부에 구성되어 냉각수를 공급하는 냉각수분배관(40); 로 구성되는 저항 용접기에 설치되는 모니터링 시스템에 있어서, 상기 가압부(20)의 일측에 구성되는 압력검출센서(110)와, 상기 전극부(30)의 일측에 각각 구성되는 전압, 전류검출센서(120, 130)와, 상기 냉각수분배관(40)의 일측에 구성되는 온도검출센서(140)로 구성되는 센서부(100); 상기 하부전극(25)의 일측에 구성되어 공급되는 에어보다 높은 압력이 발생 시 이를 감지하여 PLC(320)로 그 신호를 전송하는 리니어게이지(200); 상기 용접기의 일측에 구성되되, 상기 센서부(100)로부터 검출된 아날로그신호를 전송받아 디지털신호로 변환하는 변환부(311)가 구성되는 중앙모듈(310)과, 상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 연결되어 각각의 데이터를 전송받아 불량유무를 판단하고 판단된 데이터를 저장 및 출력부(330)로 전송하며 용접 불량이 판단될 시 저항 용접기의 작동을 정지시키는 PLC(320)와, 상기 PLC(320)와 연결되어 용접 시 검출된 데이터를 출력하는 출력부(330)로 구성되는 통합모니터링부(300);로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 온도검출센서(140)는, 물이 공급되는 공급온도검출센서(141)와, 물이 배출되는 배출온도검출센서(145)로 구성되는 기술적 특징으로 한다.
상기 리니어게이지(200)는, 내부에 공간부(210)와, 상기 공간부(210) 상에서 유동하도록 구성되는 검출핀(220)과, 일측에 상기 공간부(210)와 연결되는 에어공급로(230)와, 상기 에어공급로(230)로 에어를 공급하는 에어공급부(240)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 PLC(320)는, 상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 데이터를 받는 수신부(321)와, 상기 수신부(321)로부터 데이터를 전송받아 설정된 설정값과 비교하여 불량유무를 판단하는 판단부(324)와, 상기 판단부(324)로부터 판단된 데이터를 출력부(330)로 전송하는 전송부(326)와, 상기 판단부(324)로부터 판단된 데이터를 저장하는 저장부(327)와 상기 판단부(324)로부터 용접 시 불량이 판단될 경우 용접기의 작동을 정지시키는 제어부(328)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 판단부(324)는 용접하려는 볼트와 용접모재의 크기에 따라 기준치를 선택적으로 설정하는 설정부(325)가 포함되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 수신부(321)는 상기 리니어게이지(200)로부터 검출된 데이터를 수신받는 제1수신부(322)와, 상기 중앙모듈(310)로부터 전송받은 데이터를 수신받는 제2수신부(323)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템이 구성된 저항 용접기에 의하면, 저항 용접기를 사용 시 용접 전압, 전류, 온도 및 가압부의 에어압력과, NUT 및 용접모재의 공급 누락, NUT의 뒤틀림 등의 다양한 불량들을 실시간으로 모니터링 하되, 통합적으로 관리할 수 있도록 하여 작업의 편리성과 발생하는 상황에 즉각적으로 대응할 수 있도록 함은 물론, 그 실시간으로 모니터링 되는 데이터들을 저장하도록 하여, 다양한 측면에 정보를 활용토록 하는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 통합 모니터링 시스템을 구성한 저항 용접기를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 통합 모니터링 시스템을 구성한 저항 용접기를 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 통합 모니터링 시스템을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 센서부의 구성을 나타내는 구성도
도 5는 본 발명의 리니어게이지와 하부전극의 결합된 상태를 나타내는 결합상태도
도 6은 본 발명의 중앙모듈과 센서부와의 연결을 나타내는 연결상태도
도 7은 본 발명의 PLC의 구성을 나타내는 구성도
도 8은 본 발명의 출력부를 나타내는 도면
본 발명은 저항 용접기를 이용하여 용접 시, 전압, 전류, 온도, 불량유무, 에어압력 시간 및 통전사이클, 생산수량 등을 통합적으로 관리하도록 함은 물론, 용접관련 데이터를 실시간으로 저장하도록 하여 다양한 측면에서 활용이 가능토록 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템이 구성된 저항 용접기를 제공한다.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 8을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 저항 용접기의 구성을 보면 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 용접기몸체(10)와; 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되어 상부전극(31)을 유동시키도록 구성되는 가압부(20); 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되되 상기 가압부(20)와 연결되는 상부전극(31)과, 상기 상부전극(31)과 대응되게 위치되는 하부전극(35)으로 구성되는 전극부(30); 상기 용접기몸체(10)의 내부에 구성되어 냉각수를 공급하는 냉각수분배관(40); 로 구성된다.
상기한 통상의 저항 용접기에 구성되는 본 발명의 구성을 보면,
상기 가압부(20)의 일측에 구성되는 압력검출센서(110)와, 상기 전극부(30)의 일측에 각각 구성되는 전압, 전류검출센서(120, 130)와, 상기 냉각수분배관(40)의 일측에 구성되는 온도검출센서(140)로 구성되는 센서부(100); 상기 하부전극(25)의 일측에 구성되어 공급되는 에어보다 높은 압력이 발생 시 이를 감지하여 PLC(320)로 그 신호를 전송하는 리니어게이지(200); 상기 센서부(100)로부터 검출된 아날로그신호를 전송받아 디지털신호로 변환하는 변환부(311)가 구성되는 중앙모듈(310); 상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 연결되어 각각의 데이터를 전송받아 불량유무를 판단하고 판단된 데이터를 저장 및 출력부(330)로 전송하며 용접 불량이 판단될 시 저항 용접기의 작동을 정지시키는 PLC(320); 상기 PLC(320)와 연결되어 용접 시 검출된 데이터를 출력하는 출력부(330); 로 구성되는 통합모니터링부(300)로 구성된다.
상기 센서부(100)는 도 1, 3, 4에 도시된 바와 같이, 가압부(20)의 일측에 구성되는 압력검출센서(110)와, 전극부(30)의 일측에 각각 구성되는 전류, 전압검출센서(120, 130)와 냉각수분배관(40)의 일측에 구성되는 온도검출센서(140)로 구성된다. 여기서, 상기 온도검출센서(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 최초 용접 시 공급되는 공급온도를 검출하는 공급온도검출센서(141)와 용접 후 배출되는 배출온도를 검출하는 배출온도검출센서(143)로 구성되어, 종래에 단순히 공급되는 온도만을 검출하여 신뢰성이 저하되었던 것을 배출되는 온도까지 검출하도록 하여 정확성 및 신뢰성을 확보토록 할 수 있다.
한편, 상기 리니어게이지(200)는 상기 하부전극(25)의 일측에 더욱 바람직하게는 하부에 결합 및 분리되게 구성되어 에어공급부(240)로부터 공급되는 에어보다 높은 압력이 발생할 시 이를 감지하여 PLC(320)로 신호를 전송하도록 구성된다.
상기 리니어게이지(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 상하길이방향으로 공간부(210)가 형성되고, 상기 공간부(210) 상에 검출핀(220)이 구성되며, 일측이 상기 공간부(210)와 연결되고 타측에 상기 에어공급부(240)와 연결되어 에어가 유동할 수 있는 에어공급로(230)가 형성된다.
상기 리니어게이지(200)는 저항 용접기의 가압부(20)에 의해 전극부(30)의 하부전극(35)의 상부에 안착되는 용접모재과 NUT를 용접 할 시, 용접모재 또는 NUT의 형상불량, NUT누락, 하부전극(35)의 헐거움, NUT 발 없음, NUT이탈, NUT 뒤집힘, 용접모재 두께 불량, 소재 없음, NUT규격 오사양 등 용접모재과 NUT의 다양한 각종 불량들에 의해 검출핀(220)이 이를 감지하게 되며, 하기될 PLC(320)와 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 하부전극(35)의 상부로 NUT가 공급되지 않거나, 원하는 형태의 NUT가 공급되지 않음 또는 뒤틀리게 공급된다 하더라도 이러한 문제를 감지하여 NUT가 공급되지 않을 경우 용접기의 상부전극이 하부전극과 맞닿게 되어 기타 용융시키지 말아야할 부분(용접기의 상, 하부전극의 일부분이 용융됨)을 용융시키는 문제가 발생하고, NUT가 뒤틀리게 공급될 경우 용접모재와의 용접불량이 발생하게 되고 추후 별도의 분리작업 또는 후 공정 시 조립이 불가하거나 용접모재를 폐기 하여야 하는 등의 문제점을 완벽하게 해소할 수 있게 된다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 저항용접기의 일측에 통합모니터링부(300)가 구성되는데, 상기 통합모니터링부(300)는 중앙모듈(310), PLC(320), 출력부(330)로 구성된다.
상기 중앙모듈(310)은 상기 저항 용접기의 가압부(20)의 일측에 구성되는 에어압력센서(110), 전극부(30)의 일측에 구성되는 전압센서(120) 및 전류센서(130), 냉각수분배관(40)의 일측에 구성되는 온도검출센서(140)로부터 검출된 각각의 데이터를 전송받도록 구성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 중앙모듈(310)의 경우 전자회로기판으로써, A/D컨버터의 개념으로, 상기 센서부(100)로부터 제공받는 아날로그신호를 디지털신호로 가변시키는 변환부(311)가 구성되어 변환된 디지털신호를 하기될 PLC(320)로 변환된 디지털신호를 전송할 수 있도록 구성된다.
상기 중앙모듈(310)의 경우 PLC(320)가 수행하여야 하는 기능을 분리시켜 개별적으로 수행하고 그 결과값만을 PLC(320) 측으로 전송하여 상기 PLC(320)의 과부하를 방지함은 물론, 신속한 처리가 가능하도록 하는 이점을 가질 수가 있고, 상기 PLC(320)를 구성함에 있어서 복잡한 회로 및 규모가 비대해지는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 PLC(320)는 도 3 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 수신부(321), 판단부(324), 전송부(326), 저장부(327), 제어부(328)로 구성된다.
상기 수신부(321)는 상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 연결되어 각각의 데이터를 전송받도록 구성되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 리니어게이지(200)로부터 검출된 데이터를 수신받는 제1수신부(322)와, 상기 중앙모듈(310)로부터 전송받은 데이터를 수신받는 제2수신부(323)로 각각 구성되어, 각각 수신된 데이터를 판단부(324)로 전송하게 되며, 상기 리니어게이지(200)로부터 받은 신호와, 중앙모듈(310)로부터 받은 디지털신호를 개별적으로 수신받도록 하여 데이터의 누락 또는 신호 혼선을 방지하며 정확한 데이터 산출을 통한 신뢰성을 확보할 수 있고 저항 용접기의 오작동을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 수신부(321)로부터 데이터를 전송받아 불량유무를 판단하는 판단부(324)가 구성되는데, 상기 판단부(324)의 경우 최초 설정한 값의 범위 내에서 검출된 데이터가 그 범위에 속하면 정상으로 판단을 하고 그 설정 범위에서 벗어나게 되면 불량으로 판단을 하게 된다.
여기서, 상기 판단부(324)에는 선택적으로 판단 기준값을 설정할 수 있는 별도의 설정부(325)가 포함 구성되어, 저항 용접기로 용접하려는 볼트와 용접모재의 크기에 따라 설정할 수 있으며 통상적으로 용접기의 다양한 부분들을 설정할 수 있다.
또한, 상기 판단부(324)로부터 판단된 데이터를 출력부(330)로 전송하는 전송부(326)가 구성되는데, 상기 판단부(324)에서 정상 또는 불량으로 판단된 데이터를 상기 전송부(326)가 하기될 출력부(330)로 출력시킬 수 있도록 하여, 작업자는 상기 출력부(330)를 통해 저항 용접기를 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다.
여기서, 상기 판단부(324)로부터 판단된 데이터를 저장하는 저장부(327)가 구성되는데, 상기 저장부(327) 또한 정상 또는 불량으로 판단된 데이터 모두 저장시켜 추후 다양한 측면에서 활용할 수 있게 된다. 상기 저장부(327)는 PLC(320)의 외부 일측에 별도의 USB 등과 같은 포트를 구성하여 상기 저장부(327)의 데이터를 복사할 수 있게 구성된다.
한편, 상기 판단부(324)로부터 용접 시 불량으로 판단되는 데이터일 경우 저항 용접기의 작동을 정지시키는 제어부(328)가 구성되어, 에어압력, 전압, 전류 및 용접모재 또는 NUT불량일 경우 그 신호를 신속하게 전달받아 저항 용접기의 작동을 정지시켜 기타 발생할 수 있는 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 수신부(321), 판단부(324), 전송부(326), 저장부(327), 제어부(328)로 구성되는 PLC(320)는 중앙모듈(310)로부터 압력, 전압, 전류, 온도에 대한 데이터를 전송받아 판단 및 저장하고, 상기 리니어게이지(200)로부터 용접모재 또는 NUT에 대한 다양한 불량을 감지하여 전송받아 판단 및 저장하며 최종적으로 출력부(330)로 전송시키게 된다.
상기 출력부(330)는 도 3 또는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 PLC(320)와 연결되어 용접 시 검출된 데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 구성되는 통상의 디스플레이로써, 선택적으로 터치할 수 있도록 하여 출력된 각종 데이터들을 확대 및 집중적으로 검토할 수 있도록 구성된다.
다시 말해, 출력부(330)는 측정된 전압, 전류, 통전시간, 에어압력, 온도 및 통상의 타점카운터의 역할을 수행할 수 있도록 타점을 출력하게 되고, 터치하여 선택적으로 설정값을 입력하면 상기 PLC(320)의 설정부(325)로 입력되어 상기 판단부(324)가 설정된 값으로 판단이 이루어지게 되도록 구성된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 통합 모니터링 시스템이 구성된 저항 용접기는 종래에 용접 시 발생할 수 있는 가압부(20)의 에어압력, 전극부(30)의 전류, 전압, 냉각수분배관(40)의 용접 온도 및 상기 전극부(30)를 통해 용접모재과 NUT를 용접함에 있어서 안착불량, NUT누락, 이탈, 뒤집힘 등 발생할 수 있는 불량을 검출함에 있어서, 각각의 압력검출센서(110), 전류, 전압검출센서(120, 130) 및 온도검출센서(140)와 연결되는 각각의 모니터링 장치들을 개별적으로 구성하여 관리되어 왔던 것을, 하나의 통합된 모니터링 시스템을 구성하여 통합적으로 관리할 수 있도록 하는 장점을 가질 수 있게 되어, 작업의 편리성을 부여할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템 및 그 시스템에 구성된 저항 용접기에 의하면, 저항 용접기를 사용 시 용접 전압, 전류, 온도 및 가압부의 에어압력과, NUT누락 및 용접모재의 겹침, NUT의 뒤틀림 등의 다양한 불량들을 실시간으로 모니터링 하되, 통합적으로 관리할 수 있도록 하여 작업의 편리성과 발생하는 상황에 즉각적으로 대응할 수 있도록 함은 물론, 그 실시간으로 모니터링 되는 데이터들을 저장하도록 하여, 다양한 측면에 정보를 활용토록 하는 유용한 발명이다.
10 : 용접기몸체 20 : 가압부
30 : 전극부 31 : 상부전극 35 : 하부전극
40 : 냉각수분배관
100 : 센서부 110 : 압력검출센서 120 : 전압검출센서
130 : 전류검출센서 140 : 온도검출센서
200 : 리니어게이지 210 : 공간부 220 : 검출핀
230 : 에어공급로 240 : 에어공급부
300 : 통합모니터링부
310 : 중앙모듈 311 : 변환부
320 : PLC 321 : 수신부 322 : 제1수신부
323 : 제2수신부
324 : 판단부 325 : 설정부
326 : 전송부 327 : 저장부 328 : 제어부
330 : 출력부

Claims (7)

  1. 용접기몸체(10)와; 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되어 상부전극(31)을 유동시키도록 구성되는 가압부(20); 상기 용접기몸체(10)의 전면에 구성되되 상기 가압부(20)와 연결되는 상부전극(31)과, 상기 상부전극(31)과 대응되게 위치되는 하부전극(35)으로 구성되는 전극부(30); 상기 용접기몸체(10)의 내부에 구성되어 냉각수를 공급하는 냉각수분배관(40); 로 구성되는 저항 용접기에 설치되는 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 가압부(20)의 일측에 구성되는 압력검출센서(110)와, 상기 전극부(30)의 일측에 각각 구성되는 전압, 전류검출센서(120, 130)와, 상기 냉각수분배관(40)의 일측에 구성되는 온도검출센서(140)로 구성되는 센서부(100);
    상기 하부전극(25)의 일측에 구성되어 공급되는 에어보다 높은 압력이 발생 시 이를 감지하여 PLC(320)로 그 신호를 전송하는 리니어게이지(200);
    상기 용접기의 일측에 구성되되, 상기 센서부(100)로부터 검출된 아날로그신호를 전송받아 디지털신호로 변환하는 변환부(311)가 구성되는 중앙모듈(310)과, 상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 연결되어 각각의 데이터를 전송받아 불량유무를 판단하고 판단된 데이터를 저장 및 출력부(330)로 전송하며 용접 불량이 판단될 시 저항 용접기의 작동을 정지시키는 PLC(320)와, 상기 PLC(320)와 연결되어 용접 시 검출된 데이터를 출력하는 출력부(330)로 구성되는 통합모니터링부(300); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온도검출센서(140)는,
    물이 공급되는 공급온도검출센서(141)와, 물이 배출되는 배출온도검출센서(145)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 리니어게이지(200)는,
    내부에 공간부(210)와,
    상기 공간부(210) 상에서 유동하도록 구성되는 검출핀(220)과,
    일측에 상기 공간부(210)와 연결되는 에어공급로(230)와,
    상기 에어공급로(230)로 에어를 공급하는 에어공급부(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 PLC(320)는,
    상기 리니어게이지(200)와 중앙모듈(310)과 각각 데이터를 받는 수신부(321)와,
    상기 수신부(321)로부터 데이터를 전송받아 설정된 설정값과 비교하여 불량유무를 판단하는 판단부(324)와,
    상기 판단부(324)로부터 판단된 데이터를 출력부(330)로 전송하는 전송부(326)와,
    상기 판단부(324)로부터 판단된 데이터를 저장하는 저장부(327)와 상기 판단부(324)로부터 용접 시 불량이 판단될 경우 용접기의 작동을 정지시키는 제어부(328)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 판단부(324)는 용접하려는 볼트와 용접모재의 크기에 따라 기준치를 선택적으로 설정하는 설정부(325)가 포함되는 것을 특징으로 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 수신부(321)는 상기 리니어게이지(200)로부터 검출된 데이터를 수신받는 제1수신부(322)와,
    상기 중앙모듈(310)로부터 전송받은 데이터를 수신받는 제2수신부(323)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저항 용접기용 통합 모니터링 시스템.
  7. 제 1항의 통합 모니터링 시스템이 구성되는 것을 특징으로 하는 통합모니터링시스템이 구성된 저항 용접기.

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