KR920006679B1 - 자동용접기의 경로보정방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

자동용접기의 경로보정방법

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명이 적용되는 자동용접기의 일예를 나타내는 개략구성도,

제2도는 (a)∼(c), 제3도 (a),(b)는 본 발명의 경로보정을 설명하는 도,

제4도, 제5도는 종래 보정방법의 일예를 설명하는 도,

제6도는 아크용접기의 개략 구성도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술 분야]

본 발명은 용접토오치를 용접선에 대하여 좌우로 위빙(weaving)하면서 용접을 행하는 자동용접기의 경로보정방법에 관한 것이다.

[배경 기술]

아크용접기는 와이어와 용접부재와의 사이에 전압을 인가하여 와이어선단으로 부터 아크를 발생시킴과 동시에, 와이어를 순차 소량씩 반복하여 내보내면서 와이어선단을 용접경로에 연하여 이동시켜서 용접하도록 하고 있다.

제6도는 이러한 아크용접기의 개략도이다. 동도에 있어서, WR은 와이어이고, 이 와이어(WR)는 피드롤러(FR)에 의하여 화살표방향으로 소량씩 내보내어지고, 통전팁(GB)을 경유하여 토오치(TC)의 선단으로부터 돌출하고, 그 선단이 용접부재(WK)의 표면으로 부터 통상 소정량 떨어져 있는 위치에 있도록 피이드량이 제한되어 있다. 이 와이어(WR)와 용접부재(WK)와의 사이에 전압을 인가시키기 위한 용접전원(PS)은 소정의 주기로 계속하는 고전압을 발생한다. 용접전원(PS)의 플러스측은 안내부재(GB)를 통하여 와이어(WR)에 가해지고, 그 마이너스측은 용접부재(WK)에 접속되어 있다. 상기 토오치(TC)내에는 도시하지 않은 가스공급부로 부터 실드(shield)용 가스가 공급된다. 이 실드가스는 용접부에 분출함으로써, 용접을 행할때의 용접부재(WK)의 용접부분의 산화를 방지하는 것이 가능하다.

이와 같이 구성된 아크용접기에서는 도시되지 않은 가스공급부로 부터 실드용 가스를 공급하면서, 와이어(WR)를 소량씩 내보내면서 용접전원(PS)로 부터 고전압을 계속적으로 발생시키며, 이것에 의해 와이어선단으로 부터 아크가 발생하고, 와이어 및 접속부분을 녹여서 용융부분을 일체로 용접한다. 그리고 최근에는 이러한 용접작업을 로보트에 의해 자동적으로 행해지도록 되어가고 있다. 즉, 용접기의 토오치(TC)를 로보트에 의하여 파지시키고, 이 로보트로 하여금 토오치(와이어선단)를 용접경로에 연하여 이동시켜서 용접부분의 용접을 행하고 있다.

그런데 제4도에 나타낸 바와 같이, 토오치(TC)를 용접선(CT)에 대하여 좌우로 위빙시키는 경우, 로보트의 제어장치에서는 좌우의 단점등을 교시된 개시점, 종료점 및 진폭, 주파수로 부터 계산하며, 이 결과에 의거하여 토오치(TC)의 이동을 제어한다. 그런, 용접부재(WK)의 가공정밀도가 상이한 경우나 취부위치(attached position)에 차이가 있는 경우에는 로보트를 상기 교시점에 의거하여 제어하여 토오치(TC)를 이동시켜도, 용접부재의 소정개소를 정확히 용접처리할 수가 없다. 그래서 종래는 제5도에 나타낸 바와 같이, 용접전류의 적분치를 감시하고, 제4도의 Pa∼Pb에 대응하는 위빙의 1사이클중에 좌로 진동한 경우의 적분치와 우측으로 진동한 경우의 적분치와의 차를 규정치와 비교하여, 그것이 규정치 이상으로 될때, 그 적분치를 기준치와 비교하여, 경로보정을 행하도록 한 방식을 채용하고 있다.

이와 같은 용접전류의 적분치에 의거하여 경로를 보정해 가는 종래의 방식에서는 규정치를 취하는 방법에 의하여 보정량의 대소가 결정된다. 그때문에 실제로 최적보정량을 얻기 위해서는 규정치를 여러가지로 변화시켜 시행을 반복할 필요가 있었다. 즉, 보정량이 너무 크면 용접경로로 부터 벗어나거나, 실제의 용접선이 사행(蛇行)하고, 역으로 보정량이 너무 작다면, 용접부재의 형상 변화에 추종할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

[발명의 개시]

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이므로, 아크전류에 의한 센싱시의 응답성을 개선하여 토오치의 위빙경로를 순조로이 보정할 수 있는 자동용접기의 경로보정방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 용접 토오치를 용접선에 대하여 좌우로 위빙하면서 용접을 행하는 자동용접기의 경로보정방법에 있어서, 주어진 용접선에 대하여 위빙하는 토오치의 반사이클마다의 용접전류의 적분치를 연산하는 스텝과, 보정방향을 결정하는 스텝과 보정방향에 응하여 상기 적분치에 의거한 연산을 행하여 보정량을 결정하는 스텝과, 결정된 보정량에 소정의 계수를 가하여 상기 토오치의 위빙경로를 보정하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동용접기의 경로보정방법이 제공될 수 있고, 이 방법을 실현하기 위해 용접부재를 용접하는 토오치와, 이 토오치에 전류를 공급하는 용접전원과, 이 용접전원으로 부터 토오치에 공급되는 용접전류를 검출하는 전류검출수단과, 위빙시에 상기 전류검출수단에 의하여 용접전원으로 부터 토오치에 공급되는 용접전류의 적분치를 검출하기 위한 수단과, 상기 토오치의 위빙의 반사이클마다의 보정방향과 보정량을 결정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동용접기의 경로보정장치를 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 자동용접기의 경로보정방법은 용접토오치의 위빙량을 그 반사이클단위로 보정하고, 또한 적분치의 상대적인 변화량 혹은 기준치에 대한 절대적인 변화량에 의해 결정된 보정량에 더욱 소정의 계수를 가하여, 상기 토오치의 위빙경로를 보정하도록 하고 있다. 이것에 의해 (1) 용접전류의 반사이클마다의 보정에 의하여 응답성이 양호하게 된다. (2) 적분치의 변화가 작을때에는 보정량은 작아지고, 그 변화가 클때에는 보정량을 크게 하고 있기 때문에, 전체로써는 원활한 보정이 행하여 진다. (3) 보정량의 설정에 폭이 만돌어져, 상기한 계수

₁,

₂의 설정이 용이하게 된다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하 본 발명의 일실시예를 도면에 따라서 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 자동용접기의 일예를 나타내는 개략구성도이다.

도면에 있어서, 로보트의 아암(1)에 토오치 취부구(2)로 지지된 토오치(3)를 고정한다. 토오치(3)내에는 용접와이어(4)가 배설되고, 와이어릴(5)로 부터 내보내지며, 모재(12)의 용접선(13)에 대한 돌출길이가 조정된다. 또한 통전팁(6), 절환스위치(7), 검출용 전원(8), 용접용 전원(9), 전류검출기(10)는 제어장치(11)에 의해 제어된다.

용접전에는 절환스위치(7)를 검출용 전원측에 투입해 두고, 와이어전단이 용접부재에 접촉되었을 때의 단락전류를 전류검출기(10)에 의하여 검출하여, 그때의 토오치의 위치로 부터 용접부재의 위치로 산출한다. 용접을 개시할 때에는 절환스위치(7)를 용접용 전원측(9)에 투입하고, 다음에 설명하는 것과 같이 용접전류의 검출에 의하여 토오치의 위빙경로를 보정한다.

제2도 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예의 설명도이다. 본 발명에 있어서는, 제2도(a)의 P1∼P2의 사이의 반사이클에 있어서 경로보정을 행하는 것이고, 동도(b)와 같이, P1∼P2의 사이의 반사이클의 용접전류(A)를 샘플링하는 시간 t₁∼t₂에서 얻어진 적분치를 {(t₁+t₂)/2}의 시점에서 비교한다. 도면에 있어서, t₀={(t₁+t₂)/2}로 설정하고, t₁+t₀간의 적분치 s₁과, t₀+t₂간의 적분치 S₂와를 비교하여, 적분치가 작은쪽으로 보정이 이루어진다. 다시말하면, S₁

S₂일때에는 S₁쪽으로, S₁

S₂일때에는 S₂쪽으로 각각 보정이 이루어진다는 것이다.

이때의 보정량 T₁은

단,

₁은 계수로 한다.

또한 제2도(c)는 보정방향을 나타내는 설명도이고, 도시한 바와 같이, 위빙평면에 대하여 화살표(p)의 방향으로 경로의 보정이 행해진다.

제3도 (a), (b)는 위빙평면에 대하여 상하방향으로 경로의 보정을 행하는 예의 설명도이다.

제3도 (a)에 나타낸 바와 같이, 샘플링시간 t₁∼t₂간의 반사이클의 적분치의 기준치(S₃)를 미리 설정해두고, 실제의 용접시의 적분치 S₄=S₃+S₃'를 구한다. 이때, 양 적분치를 비교하여 S₃

S₄이면 하방향(토오치가 용접부재에 접근하는 방향)으로, S₃

S₄이면 상방향으로 각각 보정이 이루어진다. 다음에 보정량 T₂를

로써 연산한다. 단,

₂은 계수로 한다.

이때의 보정방향은 제3도 (b)에 나타낸 바와 같이 위빙평면에 대하여 상하방향의 q방향으로 한다.

이와 같이 제2도 (a)∼(b), 제3도 (a),(b)에 설명한 경로보정은 응답성이 양호하여 원활한 보정을 실현할 수 있다.

이상 본 발명의 일실예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 요지의 범위내에서 각종의 변형이 가능하며, 이것을 본 발명의 범위로 부터 배제하는 것은 아니다.

[산업상의 이용가능성]

본 발명은 자동용접기의 경로보정방법은 용접기의 토오치(TC)를 로보트에 의하여 파지시키고, 그 위빙량을 보정할때, 그 보정량에 대한 응답성을 개선하는 것이 가능하다.

Claims (2)

1. 용접 토오치를 용접선에 대하여 위빙(weaving)하면서 용접을 행하는 자동용접기의 경로보정방법에 있어서, 주어진 용접선에 대하여 위빙하는 토오치의 반사이클마다의 용접전류의 적분치를 연산하는 스텝과, 상기 반사이클의 용접전류의 적분치의 기준치를 기억하고, 이 기준치에 대한 실제 적분치의 증감에 대응하여 위빙 평면과 용접부재와의 거리를 증감하는 방향으로 보정방향을 결정하는 스텝과, 상기 보정방향에 응하여 상기 용접전류의 적분치와 적분의 기준치에 의해 보정량을 결정하는 스텝과, 결정된 보정량에 소정의 계수를 가하여 상기 토오치의 위빙경로를 보정하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동용접기의 경로보정방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사이클을 2등분하여 각각의 용접전류의 적분치를 산출하고, 이 적분치를 비교하여 작은 측에서의 위빙 단점(weaving end point)의 위치를 용접부재에 접근하는 방향으로 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 자동용접기의 경로보정방법.

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