KR890005159Y1 - Welding robot multi-frequency control circuit - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 로보트 핸드에 의한 아크센싱의 일예시도.1 is an exemplary view of arc sensing by a robot hand.
제2도는 종래의 회로도.2 is a conventional circuit diagram.
제3도는 제2도의 주파수 특성도.3 is a frequency characteristic diagram of FIG.
제4도는 제2도의 출력 파형도.4 is an output waveform diagram of FIG.
제5도는 본 고안의 회로도.5 is a circuit diagram of the present invention.
제6도는 본 고안의 샘플링부의 타실시 회로도.6 is another implementation circuit diagram of the sampling unit of the present invention.
＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing
1 : 아크센싱부 2 : 저역통과 여파기1: arc sensing unit 2: low pass filter
3 : 용접제어부 4 : D플립플롭3: welding control part 4: D flip-flop
5 : 중앙처리장치 6 : 샐플링부5: central processing unit 6: sampling part
10 : 로보트핸드 20 : 모재10: robot hand 20: the base material
30 : Seam SH1-SHn: 샘플앤드 호울드회로30: Seam SH 1 -SH n : Sample and holder circuit
BFP1-BFPn: 밴드패스필터 BF1-RFn: 공진필터BFP 1 -BFP n : Band Pass Filter BF 1 -RF n : Resonance Filter
본 고안은 아크센싱(Arc Sensing)을 이용한 용접용 로보트에 있어서, 다수개의 특정 주파수 대역을 갖는 필터를 이용하여 용접의 오차를 방지하고 용접의 정밀도를 조절 가능토록 한 로보트 용접기의 다주파 제어회로에 관한 것이다.The present invention is a welding robot using arc sensing, using a filter having a plurality of specific frequency bands in the multi-frequency control circuit of the robot welding machine to prevent welding errors and to adjust the welding precision It is about.
일반적으로 아크센싱 기능을 갖는 용접용 로보트는 모재의 용접위치(Seam)를 추적해 가면서 용접작업을 자동적으로 실행하게 되는데, 이는 제1도에 도시하고 있는 바와 같이 모재(20)의 Seam(30)을 중심으로 위빙(Weaving)하게 되는 로보트핸드(10), 즉 토치(Torch)와 모재(20)와의 거리차에 따라 변화하는 아크전류의 크기를 비교하여 모재(20)의 용접위치를 자동적으로 추적해 가면서 용접을 실행하게 된다.In general, the welding robot having an arc sensing function performs the welding operation automatically while tracking the welding position (Seam) of the base material, which is shown in FIG. 1 as shown in the seam 30 of the base material 20. The welding position of the base material 20 is automatically tracked by comparing the magnitude of the arc current that changes according to the distance difference between the robot hand 10, that is, the torch and the base material 20, which are weaving. As the sun goes down, welding is performed.
제2도는 종래의 회로구성도로써, 상기한 로보트 핸드(10)의 위빙에 따라 발생되는 아크전류는 일정한 진폭을 갖는 전압파형으로써 증폭기(A), 저항(R1-R3) 및 콘덴서(C1,C2)로 구성된 저역통과 여과기(2)로 입력되며, 저역통과여과기(2)에서는 제3도에 도시한 바와 같이 저항(R1-R3) 및 콘덴서(C1,C2)에 의하여 증폭기(A)의 이득이로 감소되는 상한 3dB 주파수에서 컷오프 포인트를 갖게된다.2 is a circuit diagram of the related art, in which the arc current generated by the weaving of the robot hand 10 is a voltage waveform having a constant amplitude. The amplifier A, the resistors R 1 -R 3 , and the capacitor C are shown in FIG. 1 , C 2 is input to the low pass filter (2) consisting of, in the low pass filter (2) to the resistor (R 1- R 3 ) and the condenser (C 1 , C 2 ) as shown in FIG. By the gain of the amplifier (A) You will have a cutoff point at the upper 3dB frequency that is reduced to.
따라서, 저항(R1-R3) 및 콘덴서(C1,C2)에 의하여 설정되는 컷오프 포인트 이상의 주파수 성분은 상기 저역통과여과기(2)에서 제거되고, 컷오프 주파수이내에 포함되어 있는 필요신호성분의 주파수는 용접제어부(3)로 공급되게 되는데, 이때. 용접시에 발생되는 노이즈 성분의 주파수가 저역통과여과기(2)의 출력신호에 포함되어 용접제어부(3)에 입력되므로 용접 오차가 발생하게 된다.Thus, the resistance (R 1 -R 3) and the capacitor (C 1, C 2), the frequency component cut-off point above which is set by is removed by the low-pass filter (2), of the wanted signal components included within the cut-off frequency The frequency is supplied to the welding control unit (3), where. Since the frequency of the noise component generated during welding is included in the output signal of the low pass filter 2 and input to the welding control section 3, a welding error occurs.
즉, 제4도에 도시한 바와 같이, 노이즈 주파수(f'1,f"1)의 진폭이 신호주파수(f1)를 검출하기 위한 임계진폭(CA)과 같거나 그 이상으로 되면, 용접제어부(3)에서는 노이즈 주파수(f'1,f"1)를 신호 주파수(f1)로 판단하기 때문에, 로보트 핸드에 의한 용접 위치의 아크센싱이 정확하게 이루어진다해도 유입노이즈 주파수로 인하여 용접제어부(3)가 오동작을 일으키게 되어, 아크센싱이 정확하게 용접이 되지 않는일이 있었으며, 고도의 용접질을 요구하는 제품에서는 불량율이 증가하게 되는 문제가 있었다.That is, as shown in FIG. 4, when the amplitude of the noise frequencies f ' 1 and f " 1 is equal to or greater than the critical amplitude CA for detecting the signal frequency f 1 , the welding control unit In (3), since the noise frequencies f ' 1 and f " 1 are determined as the signal frequencies f 1 , the welding control unit 3 is controlled due to the inflow noise frequency even if the arcing of the welding position is performed accurately by the robot hand. There was a problem that the arc sensing is not welded correctly, and the defect rate is increased in a product that requires a high weld quality.
본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 각각의 특정 주파수 대역을 갖는 다수개의 대역통과 여파기로써, 요구되는 신호성분만 추출하여 로보트 핸드의 오동작을 방지함과 동시에 용접의 질이 향상 되도록 안출한 것이다.In view of the above, the present invention is a plurality of band pass filters having each specific frequency band, and extracts only the required signal components to prevent malfunction of the robot hand and at the same time improve the welding quality.
이하 첨부도면에 의하여 본 고안의 구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention by the accompanying drawings as follows.
제5도에서, 로보트핸드와 모재 사이에 아크전류 변화분을 검출하는 아크센싱부(1)의 출력이 저역통과 여과기(2)로 입력되어 컷오프 주파수 이상의 불필요 주파수가 제거되게 접속시키고, 저역통과 여파기(2)의 출력단자 용접제어부(3)의 입력단 사이에 샘플앤드 호울드회로(SH1-SHn) 및 밴드패스필터(BPF1-BPFn)로 구성된 샘플링부(6)를 접속시키며, D플립플롭(4)의 각 출력단(D1-Dn)을 상기 샘플링부(6)의 샘플앤드 호울드 회로(SH1-SHn)의 세트단자(S1-Sn)에 접속시켜, 중앙처리장치(5)에 의해 제어되는 D플립플롭(4)의 각 출력단(D1-Dn)의 출력이 사용자 파라메터에 의하여 샘플앤드 호울드 회로(SH1-SHn)가 세팅되게 접속 구성시킨다.In FIG. 5, the output of the arc sensing unit 1 detecting the arc current change between the robot hand and the base material is input to the low pass filter 2 so as to remove unnecessary frequencies above the cutoff frequency and to remove the low pass filter. A sampling section 6 composed of a sample-and-holder circuit SH 1 -SH n and a band pass filter BPF 1 -BPF n is connected between the output terminal of the output terminal welding control section 3 of (2), and D Each output terminal D 1 -D n of the flip-flop 4 is connected to the set terminals S 1 -S n of the sample-and-hold circuits SH 1 -SH n of the sampling unit 6, The output of each output terminal D 1 -D n of the D flip-flop 4 controlled by the processing apparatus 5 is connected so that the sample-and-holder circuit SH 1 -SH n is set by the user parameter. .
또한, 제6도는 샘플링부(6)의 타 실시회로로써 밴드 패스필터(BPF1-BPFn) 대신 공진필터(RF)를 접속시켜 구성시킨다.6 is configured by connecting the resonant filter RF instead of the band pass filters BPF 1 -BPF n as another implementation circuit of the sampling unit 6.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.
제5도의 아크센싱부(1)에서 검출된 아크전류는 로보트핸드의 위빙에 해당하는 진폭의 전압파형으로써 로우 패스필터(2)로 입력되므로, 여기에서 컷오프 포인트 이상의 불필요 주파수가 제겨된 신호성분 주파수가 샘플링부(6)의 각 샘플앤드 호울드 회로(SH1-SHn)에 입력된다.Since the arc current detected by the arc sensing unit 1 of FIG. 5 is input to the low pass filter 2 as a voltage waveform having an amplitude corresponding to the weaving of the robot hand, the signal component frequency from which the unnecessary frequency above the cutoff point is excluded. Is input to each sample-and-holder circuit SH 1 -SH n of the sampling section 6.
그러므로, 사용자 파라메터로 제어되는 중앙처리장치(5)에 의해, D플립플롭(4)의 각 출력단(D1-Dn)중 일출력단에서는 그에 해당하는 샘플링부(6)의 샘플앤드 호울드 회로를 세팅시키기 위한 세팅신호가 출력되므로, 로우패스 필터(2)의 출력은 해당 샘플앤드 호울드 회로로 입력되어 특정주파수 대역을 갖는 밴드패스필터에서 노이즈 성분의 주파수가 제거된 순수한 신호성분의 주파수만이 용접제어부(3)로 입력되게 된다.Therefore, by the central processing unit 5 controlled by the user parameter, one of the output stages D 1 -D n of the D flip-flop 4 has a sample-and-holder circuit of the sampling unit 6 corresponding thereto. Since the setting signal for setting the signal is output, the output of the low pass filter 2 is inputted to the corresponding sample and holder circuit, and only the frequency of the pure signal component from which the frequency of the noise component is removed from the band pass filter having a specific frequency band. The welding control unit 3 is input.
즉, D플립플롭(4)의 출력단(D1)에서 세팅신호가 출력되면 샘플링부(6)의 샘플앤드 호울더회로(SH1)가 동작되므로, 로우패스필터(2)를 통과한 신호 성분의 주파수는 샘플앤드 호울더 회로(SH1)를 통하여 밴드패스필터(BPF1)로 입력되어, 용접시에, 신호주파수에 포함되는 노이즈 성분의 주파수는 상기 밴드패스필터(BPF1)에서 제거된후 순수한 신호성분 주파수만 용접제어부(3)로 공급되므로, 노이즈 주파수의 유입으로써 발생되는 로보트 용접기의 오동작을 방지할수 있게된다.That is, when the setting signal is output from the output terminal D 1 of the D flip-flop 4, the sample and holder circuit SH 1 of the sampling unit 6 is operated, so that the signal component passed through the low pass filter 2 is passed. The frequency of is input to the band pass filter (BPF 1 ) through the sample and holder circuit (SH 1 ), and during welding, the frequency of the noise component included in the signal frequency is removed from the band pass filter (BPF 1 ) Since only the pure signal component frequency is supplied to the welding control unit 3, it is possible to prevent the malfunction of the robot welding machine caused by the influx of noise frequencies.
한편, 각 밴드패스필터(BPF1-BPFn)의 주파수 대역폭은 각각 다르게 설정되므로 필요로 하는 주파수 대역폭은 각각 다르게 설정되므로 필요로 하는 주파수 대역은 사용자 파라메터로써 결정되며, 밴드패스필토의 주파수 대역폭이 좁은 경우에는 그 폭이 넓을 경우보다 더욱 정밀한 용접이 이루어지게 된다.On the other hand, since the frequency bandwidth of each band pass filter (BPF 1- BPFn) is set differently, the required frequency bandwidth is set differently, so the required frequency band is determined by the user parameter, and the frequency bandwidth of the band pass filter is narrow. In this case, more precise welding is achieved than if the width is wide.
또한, 특정 주파수의 대역폭을 얻고자 할 경우에는 D플립플롭(4)의 2개의 출력단에서 세팅 신호가 출력되게 하면 되며, 제6도에서 도시한 바와 같이 상기의 밴드패스필터(BPF1-BPFn) 대신 R,L,C 또는 기타 소자를 이용한 공진필터(BF1-BFn)를 사용할 경우, 요구되는 신호성분 주파수의 진폭은 더욱더 커지게되고 노이즈 성분의 주파수는 거의 제거되게 되므로 로보트 용접기 제어회로의 신뢰성이 더욱 향상되게 된다.In addition, in order to obtain a bandwidth of a specific frequency, the setting signals are output at two output terminals of the D flip-flop 4, and as shown in FIG. 6, the band pass filter (BPF 1- BPFn) described above. Instead, when using resonant filters (BF 1 -BF n ) using R, L, C or other elements, the amplitude of the required signal component frequency becomes larger and the frequency of the noise component is almost eliminated. Reliability is further improved.
이와 같이 본 고안은 용접용 로보트의 제어신호로 되는 아크검출신호를 주파수별로 처리하여, 용접대상물의 형상에 따른 치수오차, 포지션너(Positioner)의 위치오차 및 각도오차등을 자동적으로 보정되게 할수 있으며, 용접의 정밀도를 조절할수 있는 효과가 있다.As such, the present invention processes the arc detection signal, which is the control signal of the welding robot, for each frequency, thereby automatically correcting the dimensional error, the position error of the positioner, and the angle error according to the shape of the welding object. , It is effective to control the precision of welding.
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