KR101364980B1

KR101364980B1 - 팁 드레싱 검사 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101364980B1
Application number: KR1020120039364A
Authority: KR
Inventors: 김광현
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-04-16
Also published as: KR20130116725A

Abstract

본 발명은 팁 드레서의 모터 부하전류와 용접건 팁의 절삭량을 분석하여 연마 불량과 팁 드레싱 시스템의 고장 여부를 진단하는 팁 드레싱 검사 시스템 및 방법이 개시된다.
본 발명은 용접 로봇의 타점 개수를 카운터하여 용접건 팁의 드레싱 조건을 만족하는지 판정하는 과정; 용접건 팁의 드레싱 조건을 만족하면 팁 드레서 모터를 운전시키고, 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건을 설정하는 과정; 용접 로봇을 동작시켜 용접건 팁을 팁 드레서로 이동시킨 다음 회전되는 커터의 양측에 진입시켜 설정된 압력으로 가압하는 과정; 커터의 양측에 진입된 용접건 팁의 가압으로 팁 드레싱이 실행되는 상태에서 모터의 부하전류를 검출하는 과정; 모터의 부하전류와 설정된 기준조건을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 1차 판정하는 과정; 모터의 부하전류와 설정된 기준조건의 비교에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 용접건 팁의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 2차 판정하는 과정을 포함한다.

Description

팁 드레싱 검사 시스템 및 방법{INSPECTION SYSTEM FOR AUTO TIP DRESSING AND METHOD THEREOF}

본 발명은 팁 드레싱 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 팁 드레서(Auto Tip Dressor)의 모터 부하전류와 용접건 팁의 절삭량을 분석하여 연마 불량과 팁 드레싱 시스템의 고장 여부를 진단할 수 있도록 하는 팁 드레싱 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 2 ~ 3만개의 부품이 조립되어 생산되며, 이중에서 차체를 결합하는데 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 로봇(3)으로 작동되는 스폿 용접 시스템(1)이 사용된다.

스폿 용접 시스템(1)은 전기저항을 이용하는 점용접으로 차체를 결합하고, 접용점을 위해서는 패널의 접합면 양측을 가압하는 용접건(5) 팁(7,9)에 공급되는 전류량과 통전시간 및 저항 등의 입력조건이 요구된다.

상기에서 저항은 패널의 접합면 양측을 가압하는 용접건(5) 팁(7,9)의 접촉 단면적에 영향을 받게 된다.

도 2는 일반적인 용접건의 스폿 용접 작업 상태를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 용접건의 팁(7,9)은 둥글게 구성되어 겹처진 2장 혹은 그 이상의 패널(11)을 사이에 두고 순간적인 고압의 스파크를 발생시켜 용접하게 되며, 가압력을 견디기 위해 구리와 크림 또는 베릴륨, 텡스텐과의 합금 등이 많이 사용된다.

상기 용접건의 팁(7,9)은 연속적인 용접으로 인한 발열로 마모되어 합금층을 형성하게 되며, 대략적으로 100 내지 400회 정도의 타점에 근접하면 끝단이 뭉그러지게 되어 합금층의 표면적이 증가하여 저항치가 변하게 되므로 용접품질이 급격하게 악화된다.

따라서, 대략적으로 100 내지 400회 정도의 타점이 진행된 이후에는 용접건의 팁(7,9)이 대략 6mm 정도의 구면을 유지하도록 형상을 복원해 주어야 하므로, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 스폿 용접 시스템(1)의 일측에는 팁 드레서(13)가 설치된다.

상기 팁 드레서(13)는 첨부된 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 모터(19)의 회전으로 바이트 유닛(15) 내부의 커터(17)를 회전시키고, 진입홀(31)에 용접건 팁이 진입되어 대략적으로 100 ~ 150Kgf로 가압될 때 커터(17)는 용접건 팁(7,9)의 끝단을 절삭하여 대략 6mm 정도의 구면이 확보될 수 있도록 재생시킨다.

종래에는 상기와 같은 팁 드레싱 작업에 대하여 모니터링하는 기능이 제공되지 않아 여러 요인에 의해 팁 드레싱이 정상적으로 실시되지 않는 경우 팁이 마모된 상태에서 그대로 용접이 수행될 수 있어 용접품질을 저하시킬 수 있다.

또한, 팁 드레싱의 미실시에 따른 용접품질 저하를 신속하게 발견하지 못하고, 용접이 완료된 후 추후에 확인되어 불량품 발생율이 높아지는 등의 문제를 발생시킬 수 있다.

예를 들어, 팁 드레서에 공급되는 전원을 단속하는 차단기 혹은 마그네틱 스위치의 고장이나 과부하 등에 의해 전원 트립이 발생하여 모터의 회전이 이루어지지 않는 경우 이를 검출하는 기술이 제공되지 않아 팁 드레싱의 정상적인 실행 여부를 판정할 수 없었다.

또한, 용접건의 팁을 절삭하는 커터의 고정 부위에 풀림이 발생하여 커터의 이탈이 발생하였거나 모터의 회전력을 커터에 전달하는 기어류의 마모 등이 발생하여 모터의 회전력이 커터에 충분하게 전달되지 않는 상태, 모터의 고장 등을 검출하는 기술이 제공되지 않아 정상적인 팁 드레싱의 실행 여부를 판정할 수 없었다.

그리고, 용접건의 팁을 가압하는 솔레노이드 밸브의 고장이나 가압력 제어에 고장이 발생하여 커터에 인가되는 가압력이 과대해져 커터의 고장을 유발시키거나 가압력이 과소하게 되어 정상적인 절삭이 실행되지 못하는 경우, 용접건의 팁이나 로봇의 축에 이상이 발생하여 드레싱 포인트가 이탈되어 용접건의 팁이 커터에 진입되지 못하는 경우 혹은 비정상적으로 진입되어 비정상적인 팁 드레싱이 실행되는 경우 등에 대하여 고장 여부를 진단할 수 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 제안된 것으로 그 목적은 팁 드레싱이 실행되는 과정에서 커터를 구동시키는 모터의 부하전류와 용접건 팁의 절삭량을 분석하여 연마 불량과 팁 드레서의 고장 진단을 제공하고자 한다.

본 발명은 딥 드레싱이 실행될 때 모터의 부하전류와 무부하 전류의 차이를 분석하여 팁 드레서의 고장 여부를 진단하고, 용접건 팁의 연마 불량 여부에 대한 진단을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 차체 생산라인에서 생산계획에 따라 차종별 차체 생산을 제어하는 중앙제어장치; 상기 중앙제어장치의 제어에 따라 용접 로봇을 제어하여 점용접을 실행시키고, 용접 로봇의 타점 개수를 카운터하여 중앙제어장치에 제공하는 로봇 제어장치; 상기 중앙제어장치의 제어에 따라 용접건의 팁 드레싱을 실행시키는 팁 드레싱 제어장치;를 포함하고,

상기 중앙제어장치는 용접건의 팁 드레싱이 실행되면 상기 팁 드레싱 제어장치로부터 모터의 부하전류를 검출한 다음 설정된 기준전류와 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템이 제공된다.

상기 중앙제어장치는 모터 부하전류의 최대 전류값과 최소 전류값이 정상적인 팁 드레싱의 조건으로 설정된 기준전류의 범위에 포함되지 않으면 팁 드레싱의 이상으로 판정할 수 있다.

상기 중앙제어장치는 모터 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 전원 트립, 모터 고장, 커터 이탈, 커터에 회전력을 전달하는 기어 마모, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상을 판정할 수 있다.

상기 중앙제어장치에 설정되는 기준전류는 팁 드레싱의 실행과정에서 모터의 부하영역과 무부하영역을 판단하기 위한 전류값으로 설정될 수 있다.

상기 중앙제어장치는 팁 드레싱의 진행 상태 및 검사 결과를 화면을 통해 소정의 방식으로 출력시킬 수 있다.

상기 중앙제어장치는 모터의 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하고, 상기에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 드레싱된 용접건 팁 끝단의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 최종 판정할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 팁 드레싱을 위한 모터의 운전조건을 입력하는 조작부; 상기 조작부로 입력되는 운전조건으로 모터를 동작시키는 구동부; 팁 드레싱이 실행되는 상태에서 모터의 부하전류를 검출하는 전류검출부; 조작부로 입력되는 운전조건으로 구동부를 제어하여 모터를 동작시키고, 전류검출부에서 검출되는 모터의 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하는 제어부; 조작부로 입력되는 운전조건과 전류검출부에서 검출되는 모터의 부하전류를 저장하는 메모리; 제어부의 제어에 따라 모터의 운전조건과 팁 드레싱 상태 및 절삭량, 팁 드레싱 검사 결과를 설정된 소정의 방식으로 출력하는 표시부를 포함하는 팁 드레싱 검사 시스템이 제공된다.

상기 조작부로 입력되는 운전조건은 팁 드레싱을 위한 모터의 속도, 토크, 기준 전류량, 기준 절삭량을 포함할 수 있다.

상기 조작부는 패널이나 터치 스크린 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기 조작부는 상기 표시부의 화면에 터치 입력으로 구성될 수 있다.

상기 제어부는 모터의 부하영역과 무부하영역을 판정할 수 있는 범위로 기준전류를 설정하고, 모터의 부하전류와 기준전류를 비교하여 전원 트립, 모터 고장, 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모, 커터 이상, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브 고장, 가압력 이상, 드레싱 포인트 이탈 여부를 판정할 수 있다.

상기 제어부는 모터의 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 팁 드레싱이 정상으로 판정되면, 드레싱된 용접건 팁 끝단의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정할 수 있다.

상기 표시부는 모터의 부하전류를 설정된 소정형식의 그래프로 출력하는 제1표시영역과; 팁 드레싱의 실행 여부와 팁 드레싱 결과의 이상 여부, 팁 드레싱 결과의 절삭량 이상 여부, 모터의 과전류 여부를 램프로 지시하는 제2표시영역; 팁 드레싱의 설정값과 현재의 진행상태를 숫자로 지시하는 제3표시영역; 모터 부하전류의 최대/최소값과 편차 및 설정값의 정보를 숫자로 지시하는 제4표시영역; 모터의 과전류 설정값의 정보를 숫자로 지시하는 제5표시영역; 팁의 절삭량의 정보를 숫자로 지시하는 제6표시영역; 운전조건을 입력할 수 있는 터치영역으로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따르면 용접 로봇의 타점 개수를 카운터하여 용접건 팁의 드레싱 조건을 만족하는지 판정하는 과정; 상기 용접건 팁의 드레싱 조건을 만족하면 팁 드레서 모터를 운전시키고, 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건을 설정하는 과정; 용접 로봇을 동작시켜 용접건 팁을 팁 드레서로 이동시킨 다음 회전되는 커터의 양측에 진입시켜 설정된 압력으로 가압하는 과정; 상기 커터의 양측에 진입된 용접건 팁의 가압으로 팁 드레싱이 실행되는 상태에서 모터의 부하전류를 검출하는 과정; 상기 모터의 부하전류와 설정된 기준조건을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 1차 판정하는 과정; 상기 모터의 부하전류와 설정된 기준조건의 비교에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 용접건 팁의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 2차 판정하는 과정을 포함하는 팁 드레싱 검사방법이 제공된다.

상기 용접건 팁의 드레싱 조건은 100 내지 400회의 타점으로 설정될 수 있다.

상기 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건은 모터의 부하영역과 무부하영역을 판정하기 위한 기준전류, 용접건 팁의 절삭량으로 설정될 수 있다.

상기 1차 판정에서 모터의 부하전류가 설정된 기준조건의 정상범위에 포함되면 팁 드레싱을 정상으로 판정하고, 정상범위에 포함되지 않으면 팁 드레싱의 불량으로 판정한 다음 불량원인을 분석하여 그 결과를 출력하며 고장이력을 저장할 수 있다.

상기 2차 판정에서 용접건 팁의 절삭량이 기준 절삭량의 범위에 포함되면 팁 드레싱을 정상으로 판정하고, 정상범위에 포함되지 않으면 팁 드레싱의 불량으로 판정한 다음 불량원인을 분석하여 그 결과를 출력하며 고장이력을 저장할 수 있다.

상기 제1차 및 제2차 판정에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 팁 드레싱 이력을 저장하여 이력 관리를 제공할 수 있다.

상기 팁 드레싱의 실행을 위한 모터의 운전조건과 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건, 팁 드레싱의 진행상태 및 검사 결과는 화면을 통해 설정된 소정의 방식으로 출력될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 팁 드레서의 모터 부하전류를 분석하여 전원을 단속하는 차단기 혹은 마그네틱 스위치의 고장이나 과부하 등에 의한 전원 트립을 정확하게 판정할 수 있어 팁 드레서의 고장 판정과 팁 드레싱의 실행에 신뢰성이 제공될 수 있다.

본 발명은 팁 드레서의 모터 부하전류를 분석하여 커터의 이탈이나 모터의 회전력을 커터에 전달하는 기어류의 마모, 모터의 고장 등을 검출할 수 있어 팁 드레싱의 실행에 신뢰성을 제공할 수 있다.

본 발명은 팁 드레서의 모터 부하전류를 분석하여 스폿 용접 시스템에서 용접건의 팁을 가압하는 솔레노이드 밸브의 고장이나 가압력 제어의 고장, 용접건의 팁이나 로봇 축의 변형 등을 진단할 수 있어 팁 드레싱의 실행에 신뢰성을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 팁 드레싱 시스템과 스폿 용접 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 일반적인 용접건의 스폿 용접 작업 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 일반적인 용접건의 팁 드레싱 작업 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차체 생산라인에서 중앙제어장치와 현장장치의 연결을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 팁 드레싱 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 팁 드레싱 작업의 감시화면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 팁 드레싱 검사절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차체 생산라인에서 중앙제어장치와 현장장치의 연결을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차체 생산라인에는 중앙제어장치(100)와 로봇 제어장치(200) 및 팁 드레싱 제어장치(300)가 구성되고, 네트워크(Network)를 통해 상호 연결된다.

상기 중앙제어장치(100)는 생산계획에 따라 차종별 차체를 용접하기 위한 제어 신호를 로봇 제어장치(200)에 출력하면, 로봇 제어장치(200)는 중앙제어장치(100)에서 인가되는 제어신호에 따라 용접 로봇의 동작을 제어하여 점용접을 통해 차체를 생산한다.

이때, 로봇 제어장치(200)는 용접 로봇의 용접 타점을 카운터하여 카운터 정보를 중앙제어장치(100)에 제공하며, 중앙제어장치(100)는 용점 타점이 설정된 일정횟수, 대략적으로 100 내지 400 타점으로 검출되면 용접건 팁의 드레싱 조건으로 판정한다.

상기 중앙제어장치(100)는 용접건 팁의 드레싱 조건이 판정되면 네트워크로 연결되는 팁 드레싱 제어장치(300)에 제어명령을 출력하여 팁 드레서 모터를 동작시켜 커터를 회전시킨다.

그리고, 상기 중앙제어장치(100)는 로봇 제어장치(200)에 팁 드레싱의 명령을 출력하여 주변에 설치된 팁 드레서로 용접건을 이동시킨 다음 용접건 팁을 상부 팁 진입홀과 하부 팁 진입홀에 진입시켜 커터의 양측에서 대략적으로 100 ~ 150Kgf의 압력으로 가압하여 용접건 팁이 대략 6mm 정도의 구면이 확보될 수 있도록 연마시켜 재생시킨다.

상기와 같이 용접건 팁의 드레싱이 실행되면 팁 드레싱 제어장치(300)는 모터의 부하전류를 검출한 다음 설정된 기준전류와 비교하여 전원의 트립 여부, 모터의 고장여부, 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모여부, 커터의 이탈 여부, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브의 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상 등을 판정한다.

상기 설정된 기준전류는 모터의 부하영역과 무부하 영역을 판단할 수 있는 전류값으로 설정된다.

상기 중앙제어장치(100)는 팁 드레싱 작업에서 이상이 검출되는 경우 팁 드레싱 작업을 중지하고 그 결과를 화면을 통해 지시하며 경고 메시지를 출력한다.

또한, 상기 중앙제어장치(100)는 팁 드레싱이 완료되면 팁의 절삭량을 검출하여 설정된 기준 절삭량, 예를 들어 6mm로 연마되었는지를 판단하여 절삭량이 비정상적인 경우 그 결과를 화면을 통해 지시하며 경고 메시지를 출력한다.

상기한 절차에 따른 팁 드레싱 운전상태는 도 6에 도시된 바와 같이 화면을 통해 출력되어 작업자가 용이하게 인식할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 팁 드레싱 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 팁 드레싱 검사장치는 현장장치에서 독립 운영되는 것으로, 조작부(301)와 제어부(302), 메모리부(303), 구동부(304), 전류검출부(305), 표시부(306) 및 모터(307)를 포함한다.

조작부(301)는 숫자키와 소정의 키능키를 포함하여 구성되고, 팁 드레싱을 위한 모터(307)의 속도, 토크, 전류량, 팁 드레싱 절삭량 등을 포함하는 운전 조건을 입력할 수 있다.

상기 조작부(301)는 조작패널이나 터치 스크린으로 구성될 수 있으며, 터치 스크린으로 구성되는 경우 표시부(306) 화면의 소정 위치에 배치될 수 있다.

제어부(302)는 조작부(301)를 통해 입력되는 모터(307)의 속도, 토크, 전류량, 팁 드레싱 절삭량 등을 포함하는 운전 조건으로 구동부(304)를 통해 모터(307)를 동작시킨다.

제어부(302)는 모터(307)의 동작에 따라 전류검출부(305)를 통해 모터(307)의 부하전류를 검출하여 부하영역과 무부하 영역을 판정할 수 있는 설정된 기준 전류값과 비교하여 전원의 트립 여부, 모터의 고장여부, 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모여부, 커터의 이탈 여부, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브의 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상 등을 판정한다.

상기 제어부(302)는 팁 드레싱 작업의 실행상태 및 결과를 표시부(306)를 통해 지시하며 설정된 경고 메시지를 출력한다.

제어부(302)는 팁 드레싱이 완료되면 팁의 절삭량을 검출하여 설정된 기준 절삭량, 예를 들어 6mm로 연마되었는지를 판단하여 그 결과를 표시부(306)를 통해 출력한다.

메모리부(303)는 상기 조작부(301)에서 입력되는 모터(307)의 운전조건을 저장하여 모터(307)의 운전이 안정적으로 실행될 수 있도록 하고, 전류검출부(305)에서 검출되는 모터(307)의 부하전류를 저장하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정할 수 있도록 한다.

구동부(304)는 상기 제어부(302)의 제어에 따라 모터(307)의 동작시키고, 전류검출부(305)는 모터(307)의 부하전류를 검출하여 제어부(302)에 제공한다.

표시부(306)는 팁 드레싱을 위한 모터(307)의 운전조건과 운전상태, 절삭량, 팁 드레싱의 검사 결과를 설정된 소정의 방식으로 출력한다.

상기 표시부(306)는 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 팁 드레싱이 실행되는 과정에서 검출되는 모터(307)의 부하전류를 설정된 소정형식의 그래프로 출력하는 제1표시영역(401), 팁 드레싱의 실행 여부와 팁 드레싱 결과의 이상 여부, 팁 드레싱 결과의 절삭량 이상 여부, 모터(307)의 과전류 여부를 램프의 점등으로 지시하는 제2표시영역(402), 팁 드레싱의 설정값과 현재의 진행상태를 숫자로 지시하는 제3표시영역(403), 모터 부하전류의 최대/최소값과 편차 및 설정값의 정보를 숫자로 지시하는 제4표시영역(404), 모터의 과전류 설정값의 정보를 숫자로 지시하는 제5표시영역(405), 팁의 절삭량의 정보를 숫자로 지시하는 제6표시영역(406) 및 운전조건을 입력할 수 있는 터치입력부(407)로 구성된다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같이 실행된다.

운전자가 조작부(301)에 구비되는 숫자키와 소정의 키능키를 이용하여 팁 드레싱을 위한 모터(307)의 속도, 토크, 전류량, 팁 드레싱 절삭량 등을 포함하는 운전 조건을 입력하면 제어부(302)는 조작부(301)로 입력되는 운전조건에 따라 구동부(304)를 통해 모터(307)를 동작시킨다.

상기와 같이 팁 드레싱을 위해 모터(307)가 동작되면 제어부(302)는 전류검출부(305)를 통해 모터(307)의 부하전류를 검출하여 부하영역과 무부하 영역을 판정할 수 있는 설정된 기준 전류값과 비교하여 전원의 트립 여부, 모터의 고장여부, 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모여부, 커터의 이탈 여부, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브의 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상 등을 판정한다.

상기 제어부(302)는 팁 드레싱 작업의 실행상태 및 결과를 도 6에 도시된 바와 같이 표시부(306)를 통해 지시하며 설정된 경고 메시지를 출력한다.

상기 제어부(302)는 모터(307)의 부하전류가 검출되지 않는 경우 전원 트립이 발생되었거나 차단기 혹은 마그네틱 스위치의 고장으로 판정할 수 있다.

상기 제어부(302)는 모터(307)의 부하전류가 무부하전류로 검출되면 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모, 커터의 이탈, 팁 가압용 솔레노이드 밸브의 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상 등의 고장으로 판정할 수 있다.

제어부(302)는 팁 드레싱이 완료되면 팁의 절삭량을 검출하여 설정된 기준 절삭량, 예를 들어 6mm로 연마되었는지를 판단하여 기준 절삭량으로 연마되지 않았으면 팁 드레서의 불량으로 판정하고 그 결과를 표시부(306)를 통해 출력한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 팁 드레싱 검사 절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

중앙제어장치(100)가 차종별 생산계획에 따라 로봇 제어장치(200)를 통해 용접 로봇의 동작을 제어하여 점용접의 실행으로 차체를 생산하는 과정에서 로봇 제어장치(200)는 용접 로봇의 타점 개수를 카운터하여 카운터 정보를 중앙제어장치(100)에 제공한다.

중앙제어장치(100)는 용점 타점의 개수가 설정된 일정횟수, 대략적으로 100 내지 400 타점으로 검출되면 용접건 팁의 드레싱 조건으로 판정하여 팁 드레싱 제어장치(300)를 통해 팁 드레서 모터를 운전시킨다(S101).

그리고, 상기 중앙제어장치(100)는 팁 드레싱을 위한 모터(307)의 속도, 토크, 부하영역과 무부하 영역을 판정할 수 있는 기준 전류값을 설정하고(S102), 용접건 팁에 대한 절삭량 조건, 예를 들어 팁 끝단의 직경이 6mm로 절삭될 수 있도록 설정한다(S103).

상기와 같이 팁 드레싱을 위한 모터의 운전조건이 설정되면 중앙제어장치(100)는 로봇 제어장치(200)에 팁 드레싱의 명령을 출력하여 주변에 설치된 팁 드레서로 용접건(로봇건, 정치식 건)을 이동시킨 다음 용접건 팁을 상부 팁 진입홀과 하부 팁 진입홀에 진입시켜 모터의 회전에 따라 회전되는 커터의 양측에서 대략 100 ~ 150Kgf의 압력으로 가압한다.

상기와 같이 팁 드레서의 커터 양측에서 대략 100 ~ 150Kgf의 압력으로 용접건 팁이 가압되어 커터의 회전에 따라 용접건의 팁 드레싱이 실행되면(S104) 팁 드레싱 제어장치(300)는 모터의 부하전류를 측정(검출)하여(S105), 상기 S102에서 설정된 기준전류와 비교한다(S106).

그리고, 중앙제어장치(100)는 팁 드레싱 제어장치(300)를 통해 측정되는 팁 드레서 모터의 부하전류가 설정된 정상범위에 포함되는지 판단한다(S107).

즉, 모터 부하전류의 최대전류값과 최소전류값의 범위가 정상적인 팁 드레싱 전류값의 범위에 포함되는지 판단한다.

상기 모터의 부하전류가 설정된 정상범위에 포함되면 용접건의 팁 끝단에 대한 절삭량을 측정한 다음(S108) 설정된 기준 절삭량과 비교하여(S109) 정상적인 절삭이 이루어졌는지 판단한다(S110).

예를 들어, 드레싱된 용접건 팁 끝단의 절삭량이 6mm의 직경으로 절삭이 실행되었는지 판단한다.

상기 S110에서 용접건의 팁 끝단이 설정된 기준 절삭량, 예를 들어 6mm의 직경으로 절삭되었으면 팁 드레싱이 정상적으로 이루어진 것으로 판정하고(S111), 팁 드레싱 실행 이력을 저장한다(S112).

또한, 상기 S107에서 모터의 부하전류가 설정된 정상범위에 포함되지 않으면 팁 드레서의 불량으로 판정하고(S113), 모터 부하전류의 최대값과 최소값의 편차를 분석하여 불량원인을 분석하여(S114) 그 결과를 검사이력 데이터로 저장함과 동시에 도 6에 도시된 화면과 같이 출력한다(S115).

예를 들어, 용접건 팁의 가압조건에 따른 모터의 최대전류와 최소전류의 편차로부터 전원의 트립 불량, 모터의 고장, 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모, 커터의 이탈, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브의 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상 등을 분석하여 그 결과를 검사이력 데이터로 저장하고 도 6에 도시된 화면과 같이 출력한다.

또한, 상기 S110에서 용접건의 팁 끝단이 설정된 기준 절삭량, 예를 들어 6mm의 직경으로 절삭되었지 않았으면 팁 드레싱의 불량으로 판정하고(S116), 불량원인을 분석하여(S117) 그 결과를 검사이력 데이터로 저장함과 동시에 도 6에 도시된 화면과 같이 출력한다(S118).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 중앙제어장치 200 : 로봇제어장치
300 : 팁 드레싱 제어장치

Claims

차체 생산라인에서 생산계획에 따라 차종별 차체 생산을 제어하는 중앙제어장치;
상기 중앙제어장치의 제어에 따라 용접 로봇을 제어하여 점용접을 실행시키고, 용접 로봇의 타점 개수를 카운터하여 중앙제어장치에 제공하는 로봇 제어장치;
상기 중앙제어장치의 제어에 따라 용접건의 팁 드레싱을 실행시키는 팁 드레싱 제어장치;
를 포함하고,
상기 중앙제어장치는 용접건의 팁 드레싱이 실행되면 상기 팁 드레싱 제어장치로부터 모터의 부하전류를 검출한 다음 설정된 기준전류와 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하되,
상기 중앙제어장치는 모터 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 전원 트립, 모터 고장, 커터 이탈, 커터에 회전력을 전달하는 기어 마모, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브 고장, 용접 로봇이나 용접건 팁의 축 변형에 따른 드레싱 포인트 이탈, 용접건 팁의 가압력 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중앙제어장치는 모터 부하전류의 최대 전류값과 최소 전류값이 정상적인 팁 드레싱의 조건으로 설정된 기준전류의 범위에 포함되지 않으면 팁 드레싱의 이상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 중앙제어장치에 설정되는 기준전류는 팁 드레싱의 실행과정에서 모터의 부하영역과 무부하영역을 판단하기 위한 전류값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중앙제어장치는 팁 드레싱의 진행 상태 및 검사 결과를 화면을 통해 소정의 방식으로 출력시키는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중앙제어장치는 모터의 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하고,
상기에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 드레싱된 용접건 팁 끝단의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 최종 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
팁 드레싱을 위한 모터의 운전조건을 입력하는 조작부;
상기 조작부로 입력되는 운전조건으로 모터를 동작시키는 구동부;
팁 드레싱이 실행되는 상태에서 모터의 부하전류를 검출하는 전류검출부;
조작부로 입력되는 운전조건으로 구동부를 제어하여 모터를 동작시키고, 전류검출부에서 검출되는 모터의 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하는 제어부;
상기 조작부로 입력되는 운전조건과 전류검출부에서 검출되는 모터의 부하전류를 저장하는 메모리;
상기 제어부의 제어에 따라 모터의 운전조건과 팁 드레싱 상태 및 절삭량, 팁 드레싱 검사 결과를 설정된 소정의 방식으로 출력하는 표시부;
를 포함하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제7항에 있어서,
상기 조작부로 입력되는 운전조건은 팁 드레싱을 위한 모터의 속도, 토크, 기준 전류량, 기준 절삭량을 포함하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제7항에 있어서,
상기 조작부는 패널이나 터치 스크린 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제7항에 있어서,
상기 조작부는 상기 표시부의 화면에 터치 입력으로 구성되는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 모터의 부하영역과 무부하영역을 판정할 수 있는 범위로 기준전류를 설정하고, 모터의 부하전류와 기준전류를 비교하여 전원 트립, 모터 고장, 커터에 회전력을 전달하는 기어의 마모, 커터 이상, 용접건 팁 가압용 솔레노이드 밸브 고장, 가압력 이상, 드레싱 포인트 이탈 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 모터의 부하전류와 설정된 기준전류를 비교하여 팁 드레싱이 정상으로 판정되면, 드레싱된 용접건 팁 끝단의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사 시스템.
제7항에 있어서,
상기 표시부는 모터의 부하전류를 설정된 소정형식의 그래프로 출력하는 제1표시영역과;
팁 드레싱의 실행 여부와 팁 드레싱 결과의 이상 여부, 팁 드레싱 결과의 절삭량 이상 여부, 모터의 과전류 여부를 램프로 지시하는 제2표시영역;
팁 드레싱의 설정값과 현재의 진행상태를 숫자로 지시하는 제3표시영역;
모터 부하전류의 최대/최소값과 편차 및 설정값의 정보를 숫자로 지시하는 제4표시영역;
모터의 과전류 설정값의 정보를 숫자로 지시하는 제5표시영역;
팁의 절삭량의 정보를 숫자로 지시하는 제6표시영역;
운전조건을 입력할 수 있는 터치영역;
으로 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 팁 드레싱 검사 시스템.
용접 로봇의 타점 개수를 카운터하여 용접건 팁의 드레싱 조건을 만족하는지 판정하는 과정;
상기 용접건 팁의 드레싱 조건을 만족하면 팁 드레서 모터를 운전시키고, 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건을 설정하는 과정;
용접 로봇을 동작시켜 용접건 팁을 팁 드레서로 이동시킨 다음 회전되는 커터의 양측에 진입시켜 설정된 압력으로 가압하는 과정;
상기 커터의 양측에 진입된 용접건 팁의 가압으로 팁 드레싱이 실행되는 상태에서 모터의 부하전류를 검출하는 과정;
상기 모터의 부하전류와 설정된 기준조건을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 1차 판정하는 과정;
상기 모터의 부하전류와 설정된 기준조건의 비교에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 용접건 팁의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 2차 판정하는 과정;
을 포함하는 팁 드레싱 검사방법.
제14항에 있어서,
상기 용접건 팁의 드레싱 조건은 100 내지 400회의 타점으로 설정되는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.
제14항에 있어서,
상기 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건은 모터의 부하영역과 무부하영역을 판정하기 위한 기준전류, 용접건 팁의 절삭량으로 설정되는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.
제14항에 있어서,
상기 1차 판정에서 모터의 부하전류가 설정된 기준조건의 정상범위에 포함되면 팁 드레싱을 정상으로 판정하고, 정상범위에 포함되지 않으면 팁 드레싱의 불량으로 판정한 다음 불량원인을 분석하여 그 결과를 출력하며 고장이력을 저장하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.
제14항에 있어서,
상기 2차 판정에서 용접건 팁의 절삭량이 기준 절삭량의 범위에 포함되면 팁 드레싱을 정상으로 판정하고, 정상범위에 포함되지 않으면 팁 드레싱의 불량으로 판정한 다음 불량원인을 분석하여 그 결과를 출력하며 고장이력을 저장하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.
제14항에 있어서,
상기 제1차 및 제2차 판정에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 팁 드레싱 이력을 저장하여 이력 관리를 제공하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.
제14항에 있어서,
상기 팁 드레싱의 실행을 위한 모터의 운전조건과 팁 드레싱 검사를 위한 기준조건, 팁 드레싱의 진행상태 및 검사 결과는 화면을 통해 설정된 소정의 방식으로 출력되는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.
차종별 차체 생산을 제어하는 중앙제어장치; 용접 로봇의 점용접을 제어하는 로봇 제어장치; 용접건의 팁 드레싱을 실행시키는 팁 드레싱 제어장치를 포함하는 팁 드레싱 검사 시스템에 있어서,
상기 중앙제어장치는 용접 로봇의 타점 개수가 팁 드레싱 조건을 만족하면 팁 드레서 모터를 운전시키고,
팁 드레싱 검사를 위한 기준조건을 설정하고,
용접 로봇을 동작시켜 용접건 팁을 팁 드레서로 이동시킨 다음 커터의 양측에 진입시켜 설정된 압력으로 가압하고,
상기 커터의 양측에 진입된 용접건 팁의 가압으로 팁 드레싱이 실행되는 상태에서 모터의 부하전류와 설정된 기준조건을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하고,
상기 모터의 부하전류와 기준조건의 비교에서 팁 드레싱이 정상으로 판정되면 용접건 팁의 절삭량과 설정된 기준 절삭량을 비교하여 팁 드레싱의 이상 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 팁 드레싱 검사방법.