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최근 저항 스폿 용접기 시스템은 자동차 산업의 높은 정밀성이 요구되는 분야와 항공기산업, 가전산업 등에서 널리 사용되고 있으며, 그리하여 우수한 용접 품질과 시스템의 높은 신뢰성이 요구된다. 특히 자동차와 가전제품 등의 용접에서는 일반 냉연강판보다 내식성과 내구성이 뛰어난 아연도금강판의 사용이 점차적으로 증가하고 있다. 이러한 아연도금강판을 다점 용접을 할 경우 전극접촉직경의 증가와 순시 발열율의 변화 때문에 냉접이 발생한다. 따라서, 본 연구는 하나의 피 용 접 재에서 다점의 저항 스폿 용접을 할 경우 냉접을 최소화하기 위하여 지능형 저항 스폿 용접기(IRSW)를 제안하고자 한다. 이 IRSW는 ...

최근 저항 스폿 용접기 시스템은 자동차 산업의 높은 정밀성이 요구되는 분야와 항공기산업, 가전산업 등에서 널리 사용되고 있으며, 그리하여 우수한 용접 품질과 시스템의 높은 신뢰성이 요구된다. 특히 자동차와 가전제품 등의 용접에서는 일반 냉연강판보다 내식성과 내구성이 뛰어난 아연도금강판의 사용이 점차적으로 증가하고 있다. 이러한 아연도금강판을 다점 용접을 할 경우 전극접촉직경의 증가와 순시 발열율의 변화 때문에 냉접이 발생한다. 따라서, 본 연구는 하나의 피 용 접 재에서 다점의 저항 스폿 용접을 할 경우 냉접을 최소화하기 위하여 지능형 저항 스폿 용접기(IRSW)를 제안하고자 한다. 이 IRSW는 스위칭 손실을 최소화하고, 부하변동에 따른 용접전류를 일정하게 제어하기 위해 영전압스위칭-PID(ZVS-PID) 제어기와 냉 접을 최소화하기 위하여 용접시간을 보상하는 퍼지제어기로 구성된다. 본 연구에서는 용접출력전류를 파라미터로 하여 용접횟수(k)에 대한 전극접촉직경(D(kT))의 실험곡선을 제시한다. 또한 다점 용접시 용접타점의 순서(n)를 파라미터로 하여 용접출력전류에 대한 최대 순시 발열율(IHRmax(kT))의 실험곡선을 제시한다. 이들의 실험곡선과 용접 전문가의 경험적 지식을 기반으로 하여 용접횟수(k)와 최대 순 시 발열율의 변화량(ΔIHRmax(kT))에 대한 용접보상시간(Ud(kT))의 퍼지규칙을 만들었다. 용접변압기 2차측에서 측정한 용접 순시전류와 순시전압을 사용하여 용접부의 IHRmax(kT)을 계산한다. 실험을 통하여 제안한 IRSW는 k에 따른 전극접촉직경의 추정과 IHRmax(kT)의 변화에 따라 Ud(kT)를 실시간으로 제어함으로써 냉접의 발생을 최소화시켜 일반적인 용접기 보다 용접품질을 향상시키고자 한다. 실험결과 IRSW와 일반적인 용접기를 사용한 경우 용접표면과 너겟 형상 직경을 비교 관찰하였으며, 용접횟수에 대한 너겟형상 직경의 실험곡선을 정량화 하여 제안한 IRSW의 우수함을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Even though resistance welding is appropriate in the current trend toward a more simplified and light weight design, there remains the problem of lower welding quality due to splash and cold weld. Therefore this study involves implementing an intelligent controller using the fuzzy control algorithm ...

Even though resistance welding is appropriate in the current trend toward a more simplified and light weight design, there remains the problem of lower welding quality due to splash and cold weld. Therefore this study involves implementing an intelligent controller using the fuzzy control algorithm to minimize cold weld and splash in inverter AC spot welding. The spot welding systems used in industrial fields are complex nonlinear systems with inherent uncertainty, and the general controllers used in nonlinear welding systems are difficult to design, complex, and ineffective. To control the welding output current of such spot welding systems, this study intends to realize an intelligent controller using the reliable and flexible fuzzy control algorithm. In this study, Intellignet controller compute Instantaneous Dynamic Resistance (IDR) and Instantaneous Heating Rate (IHR) with welding currents and voltages which are measured in the secondary side of the welding transformer. This study presents an experimental curve of the welding output current and the maximum value of the Instantaneous Heating Rate (IHRmax) using the contact diameter of an electrode as the parameter. It also presents the experimental curve of the welding output current and the slope (S) of the instantaneous dynamic resistance using the instantaneous contact area of an electrode as the parameter[1][2]. The fuzzy rules are generated by this experimental curve and the knowledge of experts in the welding filed. To minimize cold weld and splash, this study proposes an intelligent controller that controls the optimum welding current in real time by estimating the contact diameter of an electrode and the contact area of the initial welding part.

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