스폿용접용 전극검사장치(ELECTRODE INSPECTION DEVICE FOR SPOT WELDING)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2014년05월12일
(11) 등록번호 10-1393755
(24) 등록일자 2014년05월02일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B23K 11/36 (2006.01) B23K 11/30 (2006.01)
B23K 11/08 (2006.01) B23K 11/25 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-7020137(분할)
(22) 출원일자(국제) 2010년09월09일
심사청구일자 2013년07월29일
(85) 번역문제출일자 2013년07월29일
(65) 공개번호 10-2013-0091793
(43) 공개일자 2013년08월19일
(62) 원출원 특허 10-2011-7030070
원출원일자(국제) 2010년09월09일
심사청구일자 2012년04월12일
(86) 국제출원번호 PCT/JP2010/066003
(87) 국제공개번호 WO 2011/052308
국제공개일자 2011년05월05일
(30) 우선권주장
JP-P-2009-246347 2009년10월27일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP01192486 A*
JP04275835 A*
JP2004022949 A*
JP2008275487 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
가부시키가이샤 키렉스
일본국 히로시마켄 아키군 가이타초 미나미 묘우
진마치 2반 51고
(72) 발명자
야마네 도시마사
일본국 히로시마켄 아키군 가이타초 미나미 묘우
진마치 2반 51고 가부시키가이샤 키렉스 내
야마네 요시아키
일본국 히로시마켄 아키군 가이타초 미나미 묘우
진마치 2반 51고 가부시키가이샤 키렉스 내
(74) 대리인
한양특허법인
전체 청구항 수 : 총 11 항 심사관 : 최종운
(54) 발명의 명칭 스폿용접용 전극검사장치
(57) 요 약
생산라인의 가동률을 저하시키지 않고 전극선단 지름의 측정을 정확히 수행할 수 있고, 특히 전극간이 좁은 용접
총을 사용하는 경우에 유용한 스폿용접용 전극검사장치를 제공한다.
용접총에 유지된 전극선단을 촬영하는 CCD카메라(91)가 검사장치 본체(6)에 설치된다. 검사장치 본체(6)는, 전
극선단을 고정하는 고정용 구멍(72a)이 형성된 측정기준부(7)와, 이 측정기준부(7)에 있어서 전극과는 반대측에,
고정용 구멍(72a)으로부터 이격되도록 전극에 대하여 경사 배치된 미러(8)를 구비하며, CCD카메라(91)는 상기 미
러(8)에 반사하여 투영된 전극선단을 정면에서 촬영하도록 이 미러(8)의 측방에 이격되어 배치된다.
대 표 도
등록특허 10-1393755
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특허청구의 범위
청구항 1
용접총에 유지된 스폿용접용 전극선단을 촬영하는 카메라가 배치된 검사장치 본체와,
상기 카메라에 의해 촬영한 전극선단의 화상을 처리하는 연산부, 및 이 연산부에서의 처리결과와 미리 설정된
설정값을 비교하여 전극선단 상태를 판정하는 판정부를 갖는 제어부를 구비한 스폿용접용 전극검사장치에 있어
서,
상기 검사장치 본체는, 상기 전극선단을 고정하는 고정용 구멍이 형성된 측정기준부와, 이 측정기준부에 있어서
전극과는 반대측에, 상기 고정용 구멍으로부터 이격되도록 상기 전극에 대하여 경사 배치된 미러와, 상기 전극
을 고정용 구멍에 고정한 상태에서 상기 전극선단 주연을 지름방향에서 비추는 에지검출용 광원을 구비하며,
상기 카메라는, 상기 미러에 반사하여 투영된 전극선단을 정면에서 촬영하도록, 이 미러의 측방에 이격되어 배
치되고,
상기 카메라의 렌즈 주연(周緣)에는 조명용 광원이 배치되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 2
청구항 1에 있어서,
상기 전극은, 상기 미러의 양측에 대치하도록 한 쌍으로 배치되며,
상기 미러는, 판상을 이룸과 동시에 각 전극선단을 투영하는 경면을 양측에 가지고,
상기 카메라는, 상기 미러의 양 측방에 한 쌍으로 배치되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 3
청구항 1에 있어서,
상기 전극은, 상기 미러의 양측에 대치하도록 한 쌍으로 배치되며,
상기 미러는, 판상을 이룸과 동시에 전극선단을 투영하는 경면을 한쪽에 가지며, 상기 검사장치 본체에 회전 가
능하게 장착되고,
상기 카메라는, 상기 미러를 회전시킴으로써, 이 미러에 투영되는 전극을 전환하여, 각각의 전극선단을 정면에
서 촬영하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 4
청구항 1에 있어서,
상기 전극은, 상기 미러의 양측에 대치하도록 한 쌍으로 배치되며,
상기 미러는, 각각의 전극선단을 투영하도록 한 쌍으로 배치되고,
상기 카메라는, 각각의 미러에 투영되는 각 전극선단을 정면에서 동시에 촬영하도록 구성되는 것을 특징으로 하
는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 5
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명용 광원이 LED로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 6
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검사장치 본체에는, 광 통과공이 형성된 광량조정용 벽이 상기 카메라 전방에 접근하여 배치되며,
등록특허 10-1393755
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상기 광 통과공의 내주연과 상기 카메라의 외주연과의 사이에는, 상기 조명용 광원으로부터 발해진 광이 통과하
는 틈새가 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 7
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검사장치 본체에는, 상기 고정용 구멍을 막도록 보호 커버가 배치되며,
이 보호 커버에는, 상기 미러에 의해 반사된 상기 조명용 광원의 광을 상기 카메라의 촬영범위 외로 반사시키는
만곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 8
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검사장치 본체에는, 상기 조명용 광원으로부터 발해지고 직접 상기 전극선단으로 향하는 광을 차단하는 차
폐판이, 상기 조명용 광원과 상기 전극 사이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장
치.
청구항 9
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에지검출용 광원이 청색 LED로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 10
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 촬영한 화상, 상기 연산부에서 처리한 처리결과 및 상기 판정부에서 비교
판정한 결과를 보존하는 데이터 보존부를 갖는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
청구항 11
청구항 1에서 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카메라에 의해 촬영한 화상, 상기 연산부에서 처리한 처리결과 및 상기 판정부에서 비교 판정한 결과를 표
시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스폿용접용 전극검사장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은, 예를 들어 자동차 생산라인에서 사용하는 스폿용접용 전극검사장치에 관한 것이다.[0001]
배 경 기 술
종래, 자동차 생산라인에서는, 용접총의 선단에 장착 유지된 전극을 스틸판에 밀어붙여 가압하고 통전시킴으로[0002]
써 스틸판을 저항 발열시켜 용접하는 스폿용접이 이용되고 있다. 스폿용접은 통전 시의 전류값, 통전시간, 가
압력 및 전극선단의 상태를 적절하게 관리함으로써 품질을 안정시킬 수 있다. 그 중에서도 전극의 선단은, 진
원(眞圓)이고 또 불필요물이 부착되어 있지 않은 상태라면 가장 용접의 품질을 안정시킬 수 있으나, 용접을 소
정 회수 실시하면 마모되어 진원이 아니게 되거나, 또는 산화피막 등이 부착되어 상태가 악화하며, 그 상태로
계속 용접을 실시하면 용접부의 품질이 안정되지 않게 된다. 따라서 악화된 전극선단을 적절한 상태로 연마할
필요가 있으며, 그 연마상태를 적절하게 관리할 필요가 있다. 예를 들어 특허문헌 1에서는, 용접총의 선단에
전극을 장착 유지시킨 상태에서 주기적으로 전극을 용접총 측방에서 카메라로 촬영하며, 촬영한 화상을 이용하
여 전극선단 지름을 산출하거나 전극선단의 상태 등을 확인하고, 정상 상태의 전극인지의 여부를 비교 판정하여
전극의 연마상태를 관리한다.
선행기술문헌
등록특허 10-1393755
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특허문헌
(특허문헌 0001) 특허문헌 1: 일본 특허 공개 2009-160656호 공보(단락 0028난, 도 1) [0003]
발명의 내용
해결하려는 과제
그런데 전극은, 마모로 인해 선단형상이 타원형이 되면 용접 품질이 안정되지 않게 되므로, 적어도 2방향에서[0004]
선단 지름을 측정하여, 정상인 상태(진원)인지의 여부를 비교 판정할 필요가 있다.
그러나 특허문헌 1에서는, 전극을 용접총 측방에서 카메라로 촬영하므로, 전극선단 지름을 정확히 파악하고자[0005]
하면, 용접총의 자세를 변경시키면서 촬영하거나, 혹은 카메라의 위치를 변경하면서 촬영해야만 하므로 검사에
많은 시간이 걸려, 생산라인의 가동률을 저하시켜 버린다. 이를 회피하기 위하여 전극선단측에서 카메라로 촬
영하는 것도 생각할 수 있으나, 스폿용접은 많은 경우에 한 쌍의 전극 사이에 스틸판을 놓고 용접하는
방식이며, 전극간이 좁으므로, 전극선단측에 카메라를 배치하여 촬영하고자 하면 전극검사장치 자체가 커져 버
려, 전극간이 비교적 넓은 용접총밖에 사용할 수 없으며, 범용성이 부족해 버린다.
또 전극은 연마하면 전체 길이가 짧아지므로, 특허문헌 1과 같은 측정방법으로는, 전극을 연마할 때마다 카메라[0006]
부터 전극선단까지의 거리가 변화해 버려, 측정값이 불균일해질 가능성이 있다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 생산라인의 가동률을 저하시키지 않[0007]
고 전극선단 지름의 측정을 정확하게 수행할 수 있고, 특히 전극간이 좁은 용접총을 사용하는 경우에 유용한 스
폿용접용 전극검사장치를 제공하는 데 있다.
과제의 해결 수단
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 측정기준부의 고정용 구멍에 전극을 고정시킨 상태에서, 전극선단측에[0008]
배치된 미러에 반사하여 투영된 전극선단을 정면에서 카메라로 촬영하도록 한 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명은, 용접총에 유지된 스폿용접용 전극선단을 촬영하는 카메라가 배치된 검사장치 본체와,[0009]
상기 카메라에 의해 촬영한 전극선단의 화상을 처리하는 연산부, 및 이 연산부에서의 처리결과와 미리 설정된
설정값을 비교하여 전극선단 상태를 판정하는 판정부를 갖는 제어부를 구비한 스폿용접용 전극검사장치를 대상
으로 하며, 다음과 같은 해결수단을 강구한다.
즉, 제 1 발명에서, 상기 검사장치 본체는, 상기 전극선단을 고정하는 고정용 구멍이 형성된 측정기준부와, 이[0010]
측정기준부에 있어서 전극과는 반대측에, 상기 고정용 구멍으로부터 이격되도록 상기 전극에 대하여 경사 배치
된 미러를 구비하며, 상기 카메라는, 상기 미러에 반사하여 투영된 전극선단을 정면에서 촬영하도록 이 미러의
측방에 이격되어 배치되는 구성으로 한다.
제 2 발명에서는, 제 1 발명에 있어서, 상기 전극은, 상기 미러의 양측에 대치하도록 한 쌍으로 배치되며, 상기[0011]
미러는, 판상을 이룸과 동시에 각 전극선단을 투영하는 경면(鏡面)을 양측에 가지고, 상기 카메라는, 상기 미러
의 양 측방에 한 쌍으로 배치되는 구성으로 한다.
제 3 발명에서는, 제 1 발명에 있어서, 상기 전극은, 상기 미러의 양측에 대치하도록 한 쌍으로 배치되며, 상기[0012]
미러는, 판상을 이룸과 동시에 전극선단을 투영하는 경면을 한쪽에 가지고 상기 검사장치 본체에 회전 가능하게
장착되며, 상기 카메라는, 상기 미러를 회전시킴으로써 이 미러에 투영되는 전극을 전환하여, 각각의 전극선단
을 정면에서 촬영하는 구성으로 한다.
제 4 발명에서는, 제 1 발명에 있어서, 상기 전극은, 상기 미러의 양측에 대치하도록 한 쌍으로 배치되며, 상기[0013]
미러는, 각각의 전극선단을 투영하도록 한 쌍으로 배치되고, 상기 카메라는, 각각의 미러에 투영되는 각 전극선
단을 정면에서 동시에 촬영하도록 구성으로 한다.
제 5 발명에서는, 제 1에서 제 4 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 카메라의 렌즈 주연(周緣)에는 조명용 광원[0014]
이 배치되며, 이 조명용 광원이 LED로 이루어지는 구성으로 한다.
제 6 발명에서는, 제 5 발명에 있어서, 상기 검사장치 본체에는, 광 통과공이 형성된 광량조정용 벽이 상기 카[0015]
등록특허 10-1393755
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메라 전방에 접근하여 배치되며, 상기 광 통과공의 내주연과 상기 카메라 외주연과의 사이에는, 상기 조명용 광
원으로부터 발해진 광이 통과하는 틈새가 형성되는 구성으로 한다.
제 7 발명에서는, 제 5 또는 제 6 발명에 있어서, 상기 검사장치 본체에는, 상기 고정용 구멍을 막도록 보호 커[0016]
버가 배치되며, 이 보호 커버에는, 상기 미러에 의해 반사된 상기 조명용 광원의 광을 상기 카메라의 촬영범위
외로 반사시키는 만곡부가 형성되는 구성으로 한다.
제 8 발명에서는, 제 5에서 제 7 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 검사장치 본체에는, 상기 조명용 광원으로[0017]
부터 발해지고 직접 상기 전극선단으로 향하는 광을 차단하는 차폐판이 상기 조명용 광원과 상기 전극 사이에
위치하도록 배치되는 구성으로 한다.
제 9 발명에서는, 제 1에서 제 8 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 검사장치 본체에는, 상기 전극이 고정용 구[0018]
멍에 고정된 상태에서, 상기 전극선단 주연을 비추는 에지검출용 광원이 복수 배치되는 구성으로 한다.
제 10 발명에서는, 제 9 발명에 있어서, 상기 에지검출용 관원이 청색 LED로 이루어지는 구성으로 한다.[0019]
제 11 발명에서는, 제 1에서 제 10 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 촬영한 화[0020]
상, 상기 연산부에서 처리한 처리결과 및 상기 판정부에서 비교 판정한 결과를 보존하는 데이터 보존부를 갖는
구성으로 한다.
제 12 발명에서는, 제 1에서 제 11 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 카메라에 의해 촬영한 화상, 상기 연산부[0021]
에서 처리한 처리결과 및 상기 판정부에서 비교 판정한 결과를 표시하는 표시부를 구비하는 구성으로 한다.
발명의 효과
제 1 발명에 의하면, 전극부터 미러를 개재한 카메라까지의 거리가 일정해지므로, 측정값에 불균일함이 발생하[0022]
기 어려워진다. 또 미러에 의해 전극선단을 정면에서 카메라로 촬영할 수 있게 되므로, 촬영화상을 연산부에서
처리함으로써, 적어도 2방향 이상의 선단 지름을 한 번에 측정할 수 있게 된다. 이로써, 생산라인의 가동률을
저하시키는 일없이 전극선단 지름의 측정, 즉 진원인지의 여부의 측정을 정확하게 수행할 수 있다.
제 2 발명에 의하면, 미러의 양측 경면이 각 전극선단을 동시에 투영함으로써, 한 쌍의 전극의 선단 화상을 동[0023]
시에 촬영할 수 있게 되어, 생산라인의 가동률을 저하시키는 일없이 전극선단의 측정을 수행할 수 있다. 또 한
쌍의 전극선단간에는 카메라를 배치하지 않고 미러만을 배치하므로, 검사장치 본체의 전극간 거리를 짧게 할 수
있어, 전체로서 콤팩트한 구조로 할 수 있다.
제 3 발명에 의하면, 미러를 90도 회전시키면 각 전극선단 각각의 영상을 1개의 카메라로 촬영할 수 있게 된다.[0024]
따라서 저 원가이며 또 콤팩트한 검사장치로 할 수 있다.
제 4 발명에 의하면, 미러를 회전시키지 않아도 한 쌍의 전극선단 각각을 1개의 카메라로 동시에 촬영할 수 있[0025]
게 된다. 따라서 가동률을 저하시키는 일없이, 더욱이 저 원가의 검사장치로 할 수 있다.
제 5 발명에 의하면, 검사장치 본체를 콤팩트하게 하면서도 LED에 의해 카메라 촬영에 필요한 광량을 발생시킬[0026]
수 있다.
제 6 발명에 의하면, 조명용 광원으로부터 발해지는 광의 일부를 광량조정용 벽으로 차폐함으로써, 전극의 촬영[0027]
에 적절한 광량이 설정 가능해져, 전극을 선명하게 촬영할 수 있다.
제 7 발명에 의하면, 보호커버에 의해, 전극선단에 부착하는 먼지 등이 고정용 구멍으로부터 상기 검사장치 본[0028]
체의 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또 조명용 광원으로부터 발해지고 보호커버에 의해 반사된 광이,
보호커버의 만곡부에서 확산되어 카메라의 렌즈에 투영되지 않게 되므로 전극을 선명하게 촬영할 수 있다.
제 8 발명에 의하면, 조명용 관원과 전극 사이의 간격을 좁게 해도, 조명용 광원으로부터 발해지는 광이 직접[0029]
전극선단에 조사되기 않게 되어, 조명용 관원으로부터 전극선단에 직접 조사되어 반사된 광이 카메라에 투영되
는 것을 회피할 수 있다. 따라서 검사장치 본체 전체를 콤팩트하게 하면서 전극을 선명하게 촬영할 수 있다.
제 9 발명에 의하면, 전극선단 주연의 경계가, 카메라로 촬영하는 화상에 선명하게 투영되게 된다. 이로써, 연[0030]
산부에서의 촬영화상 처리가 정확해져, 전극선단 지름을 정확하게 측정할 수 있다.
제 10 발명에 의하면, 청색 LED는 백색 LED과 같이 전극선단 주연의 경계가 전극의 광택 때문에 흐려져 버리는[0031]
일은 없으며, 카메라로 촬영하는 화상에 선명하게 투영되게 되므로, 연산부에서의 연산처리가 더욱 정확해진다.
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제 11 발명에 의하면, 촬영한 화상이나 처리한 데이터를 나중에 확인할 수 있게 된다. 따라서 얻어진 데이터로[0032]
부터 전극의 연마 주기 등을 사후에 검토할 수 있다.
제 12 발명에 의하면, 생산라인 내로 작업자가 들어가지 않아도 전극 상태를 파악할 수 있어, 작업자는 안전하[0033]
게 생산라인을 관리할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전극검사장치의 사시도.[0034]
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전극검사장치의 내부를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태의 측정기준부 일부를 나타내는 사시도.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전극검사장치의 제어 블록을 나타내는 도.
도 6은 정상인 상태의 전극을 카메라로 촬영한 도이며, (a)는 연산부에서 연산처리를 실시하기 전의 도이고,
(b)는 연산부에서 연산처리를 실시한 후의 도.
도 7은 전극선단 지름이 정상범위 내이고 또 산화피막이 다량으로 부착한 상태의 전극을 카메라로 촬영한 도이
며, (a)는 연산부에서 연산처리를 실시하기 전의 도이고, (b)는 연산부에서 연산처리를 실시한 후의 도.
도 8은 전극선단 지름이 정상범위를 초과하고 또 산화피막이 소량 부착한 상태의 전극을 카메라로 촬영한 도이
며, (a)는 연산부에서 연산처리를 실시하기 전의 도이고, (b)는 연산부에서 연산처리를 실시한 후의 도.
도 9는 전극선단 지름이 정상범위를 초과하고 또 산화피막이 다량 부착한 상태의 전극을 카메라로 촬영한 도이
며, (a)는 연산부에서 연산처리를 실시하기 전의 도이고, (b)는 연산부에서 연산처리를 실시한 후의 도.
도 10은 전극선단 지름이 정상범위를 초과하고, 또 상정외(想定外) 로 간주하는 설정값을 초과한 선단 지름을
갖는 전극을 카메라로 촬영한 도이며, (a)는 연산부에서 연산처리를 실시하기 전의 도이고, (b)는 연산부에서
연산처리를 실시한 후의 도.
도 11은 제 2 실시형태의 도 4 상당도.
도 12는 제 3 실시형태의 도 4 상당도.
도 13은 제 4 실시형태의 도 4 상당도.
도 14는 제 5 실시형태의 도 1 상당도.
도 15는 도 14의 B-B선 단면도.
도 16은 도 14의 C-C선 단면도.
도 17은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 상측 프레임을 상측에서 본 사시도.
도 18은 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 하측 프레임을 하측에서 본 사시도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 그리고 이하의 바람직한 실시형태의 설명은[0035]
본질적으로 예시에 지나지 않는다.
[제 1 실시형태][0036]
도 1 내지 도 5는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 스폿용접용 전극검사장치(1)를 나타내는 것이다. 이 전극[0037]
검사장치(1)는, 자동차의 생산라인에서 스틸판을 스폿용접에 의해 용접할 시에 사용하는 용접총(G)의 선단에 장
착 유지된 크롬 동 등으로 이루어지는 한 쌍의 전극(2)의 상태를 검사하기 위한 것이다. 상기 전극검사장치
(1)는 스틸재를 가공하여 형성된 검사장치 본체(6)를 구비한다.
이 검사장치 본체(6)는, 수평방향으로 이어지는 거의 직방체의 상자 형상을 이루며, 상하 양벽의 길이방향 중앙[0038]
부분은 오목하게 함몰되고, 길이방향 양측부분보다 상하방향의 폭이 좁으며, 이 검사장치 본체(6)의 외형은 상
등록특허 10-1393755
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하 대칭으로 형성된다. 상기 검사장치 본체(6)의 상벽 및 하벽의 오목하게 함몰된 중앙부분에는, 상하로 관통
하는 관통공(61)이 형성됨과 동시에, 측정기준부(7)가 각각 배치된다.
상기 검사장치 본체(6)의 상벽측 측정기준부(7)는, 검사장치 본체(6) 외측에 위치하는 기반(74)과, 이 기반(7[0039]
4)의 외측에 위치함과 동시에 기반(74) 표면을 보호하는 보호커버(75)와, 이 보호커버(75)의 외측에 위치함과
동시에 검사대상인 전극(2)을 고정하는 전극 고정플레이트(72)로 구성된다.
상기 기반(74)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 거의 정방형의 판상을 이루며, 중앙에는 상기 검사장치 본체(6)의[0040]
관통공(61)에 대응하는 위치에 관통공(74a)이 형성된다. 이 기반(74)의 관통공(74a) 주연에는, 상방으로 돌출
하는 환형 돌출부(74b)가 형성된다. 그리고 이 환형 돌출부(74b)의 측벽에는, 검사장치 본체(6)의 길이방향 및
폭방향의 위치에 4개의 광원용 구멍(74c)이 형성된다.
기반(74)의 환형 돌출부(4b) 외측에서 광원용 구멍(74c)에 대응하는 위치에는, 청색 광을 발하는 LED로 이루어[0041]
진 에지검출용 광원(73)이 상기 환형 돌출부(74b) 둘레에 등간격으로 4개 배치된다. 상기 에지검출용 광원(7
3)과 광원용 구멍(74c) 사이에는 거의 사각형인 아크릴플레이트(74d)가 장착되며, 에지검출용 광원(73)으로부터
발해진 광은, 상기 아크릴플레이트(74d)에서 집광되고 상기 관원용 구멍(74c)을 통과하여, 후술하는 고정용 구
멍(72a)에 고정된 전극(2)의 선단 주연을 지름방향에서 비추며, 에지검출용 광원(73)의 파랑빛(Be)에 의해 전극
(2)의 선단 주연이 선명해진다(도 6 내지 도 10 참조).
상기 보호커버(75)는 거의 정방형의 판상을 이루며, 도 4에 나타내는 바와 같이 중앙에는 상기 기반(74)의 환형[0042]
돌출부(74b) 상연 부분이 끼움 결합되는 관통공(75a)이 형성된다.
상기 전극 고정플레이트(72)는 검사장치 본체(6)의 폭방향으로 이어지는 거의 장방형의 판상을 이루며, 상기 보[0043]
호커버(75)의 상면에 장착된다. 이 전극 고정플레이트(72)의 중앙에 형성되며 상하로 관통하는 고정용 구멍
(72a)은, 하방으로 완만하게 만곡되면서 지름이 축소하며, 그 하단부분은 기반(74)의 관통공(74a) 위치에 대응
한다. 상기 고정용 구멍(72a)의 형상은 전극(2)의 형상에 대응하며, 이 전극(2)을 고정용 구멍(72a)으로 삽입
하면 전극(2)이 움직이지 않도록 안정되게 고정되어, 전극(2)의 위치가 어긋나지 않게 된다. 여기서 이 전극
고정플레이트(72)는, 고정용 구멍(72a)의 형상이 다른 것이 수 종류 준비되며, 전극 고정플레이트(72)를 교환함
으로써, 전극의 형상이나 선단 지름의 크기가 다른 전극(2)의 검사에서도 대응할 수 있다.
도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 검사장치 본체(6)의 거의 중앙 내부에는 판상을 이루는 미러(8)가 고[0044]
정된다. 이 미러(8)는 경면을 양측에 가지며, 상기 측정기준부(7)에 있어서 전극(2)과는 반대측에 상기 고정용
구멍(72a)으로부터 이격되도록 상기 전극(2)에 대하여 경사 배치된다.
검사장치 본체(6) 내부의 길이방향 양단에는, 상기 미러(8)에 반사하여 투영된 전극(2)의 선단을 정면에서 촬영[0045]
하는 한 쌍의 CCD카메라(91)가, 상기 미러(8)의 양 측방에 이격되어 판상의 카메라용 기반(92, 93)에 지지되어
설치된다. 상기 카메라용 기반(92, 93)에는, CCD카메라(91)에 의해 촬영하는 영상이 선명해지도록, 이 CCD카메
라(91)의 렌즈 주연에, 백색 광을 발하는 LED로 이루어지는 조명용 광원(92a)이 등간격으로 복수 장착된다.
상기 카메라용 기반(92)과 미러(8) 사이에는, 상기 CCD카메라(91)의 외주로부터 외측으로 이어지는 판상의 확산[0046]
판(10)이 배치된다. 이 확산판(10)은 유백색의 수지로 이루어지며, 상기 복수의 조명용 관원(92a)으로부터 발
해지고 상기 미러(8)로 향하는 광을 확산시킴으로써, 광 휘도분포의 불균일함이 개선되도록 구성된다.
상기 측정기준부(7)는, 검사장치 본체(6)의 하벽측에도 설치된다. 하벽측의 측정기준부(7) 구성은, 상기 검사[0047]
장치 본체(6)의 상하방향 중앙을 중심으로 하여 상벽측 측정기준부(7)와 대칭인 구성을 갖는다.
도 5에 나타내는 바와 같이, CCD카메라(91), 후술하는 표시부(4) 및 용접총(G)을 파지(把持)하는 범용 로봇(도[0048]
시 생략) 혹은 생산라인의 제어반(도시 생략)에는 제어부(5)가 접속된다. 이 제어부(5)는, 연산부(5a), 판정부
(5b) 및 데이터 보존부(5c)를 가지며, 범용 로봇(도시 생략) 혹은 생산라인의 제어반(도시 생략)으로부터 송신
되어 오는 검사개시신호에 의해 전극(2) 선단의 검사를 개시한다. 또 제어부(5)는, 검사결과에 기초하여, 범용
로봇(도시 생략) 혹은 생산라인의 제어반(도시 생략)에 그 후의 동작지령을 내린다.
상기 연산부(5a)는, 도 6 내지 도 10에 나타내는 바와 같이, 에지검출용 관원(73)으로부터 발해진 광에 의해 농[0049]
담(濃淡)이 선명해지는 전극(2) 선단 주연의 위치로부터 2방향의 전극선단 지름(r1, r2)을 산출한다. 또 그 결
과로부터, 전극(2) 선단 주연의 가상원(C)을 연산처리에 의해 생성한다. 그리고 전극(2)의 크롬 동의 색상과
상이한 부분과의 농담 차로부터, 부착되는 불필요물(산화피막 및 도금)의 비율(s1, s2)을 연산처리 할 수 있도
록 구성된다. 구체적으로는, 생성한 가상원(C) 내 면적에 대한 산화피막 부착범위(S1)(도 6 내지 도 10의 전극
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선단의 흰 부분) 및 도금 부착범위(S2)(도 6 내지 도 10의 전극선단의 검은 부분)의 면적 비율(s1, s2)을 산출
할 수 있도록 구성된다.
상기 판정부(5b)는, 연산부(5a)에서 연산처리된 처리결과와, 데이터보존부(5c)에 미리 설정되어 있는 설정값을[0050]
비교 판정한다.
상기 데이터보존부(5c)에는, 전극선단 지름(r1, r2)이나, 부착되는 불필요물의 비율(s1, s2) 등의 기준이 될 설[0051]
정값이 보존된다. 또 CCD카메라(91)로 촬영한 화상이나, 상기 연산부(5a)에서 연산처리한 전극선단 지름(r1,
r2)이나, 부착되는 불필요물의 비율(s1, s2)의 데이터나, 판정부(5b)의 판정결과 데이터가 보존된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 전극검사장치(1)에는, 제어부(5)로부터의 지령에 따라, CCD카메라(91)로 촬영한 전[0052]
극(2) 선단의 영상을 표시시키거나, 연산부(5a)에서의 연산결과나, 판정부(5b)에서의 판정결과를 표시시킬 수
있는 표시부(4)가 배치된다.
다음은 제어부(5)의 제어를 상세하게 설명한다. 용접총(G)에 의해 스틸판을 소정의 회수 스폿용접한 후의 전극[0053]
(2)은, 연마장치(도시 생략)에 의해 연마된다. 그 후 한 쌍의 전극(2)은, 검사장치 본체(6) 상하로부터 각각
측정기준부(7)의 고정용 구멍(72a)으로 삽입된다. 고정용 구멍(72a)에 전극(2)이 고정되면, 제어부(5)는 용접
총(G)을 파지하는 범용 로봇(도시 생략) 혹은 생산라인의 제어반(도시 생략)으로부터 검사개시의 신호를 수신한
다.
상기 제어부(5)는, 검사개시 신호를 수신하면, CCD카메라(91)에 전극(2)의 선단을 촬영하도록 지령을 내린다.[0054]
그 지령에 기초하여, CCD카메라(91)는 전극(2) 선단을 촬영한다. 이때 CCD카메라(91)는, 경사진 미러(8)에 의
해 전극(2)의 선단을 정면에서 촬영할 수 있다.
연산부(5a)는, 데이터보존부(5c)에 보존된 촬영화상을 이용하여, 전극선단 지름(r1, r2) 및 전극(2)의 선단에[0055]
부착하는 불필요물의 비율(s1, s2)을 연산 처리한다. 전극(2) 선단의 2방향 전극선단 지름(r1, r2)은, 에지검
출용 광원(73)에 의해 선명해진 전극(2)의 선단주연 위치로부터 산출된다. 그리고, 그 결과로부터 전극(2) 선
단주연의 가상원(C)을 연산처리에 의해 생성하고, 이 가상원(C) 내 면적에 대한 산화피막 부착범위(S1)(도 6 내
지 도 10의 전극(2) 선단 상의 흰 부분) 및 도금 부착범위(S2)(도 6 내지 도 10의 전극(2) 선단 상의 검정
부분)의 면적 비율(s1, s2)이 산출된다. 예를 들어 도 6(a)에 나타내는 전극(2)에서는, 도 6(b)에 나타내는 바
와 같이, 전극선단 지름이 r1＝5.02㎜, r2＝4.99㎜로 산출되며, 산화피막 부착범위(S1) 및 도금 부착범위(S2)의
면적 비율이 s1＝6％, s2＝3％로 산출된다. 마찬가지로, 도 7(a)에 나타내는 전극(2)에서는, 도 7(b)에 나타내
는 바와 같이, 전극선단 지름이 r1＝5.02㎜, r2＝5.01㎜로 산출되며, 산화피막 부착범위(S1) 및 도금 부착범위
(S2)의 면적 비율이 s1＝42％, s2＝10％로 산출된다. 또 도 8(a)에 나타내는 전극(2)에서는, 도 8(b)에 나타내
는 바와 같이, 전극선단 지름이 r1＝5.50㎜, r2＝5.39㎜로 산출되며, 산화피막 부착범위(S1) 및 도금 부착범위
(S2)의 면적 비율이 s1＝14％, s2＝3％로 산출된다. 또 도 9(a)에 나타내는 전극(2)에서는, 도 9(b)에 나타내
는 바와 같이, 전극선단 지름이 r1＝5.16㎜, r2＝5.47㎜로 산출되며, 산화피막 부착범위(S1) 및 도금 부착범위
(S2)의 면적 비율이 s1＝39％, s2＝3％로 산출된다. 또 도 10(a)에 나타내는 전극(2)에서는, 도 10(b)에 나타
내는 바와 같이, 전극선단 지름이 r1＝5.21㎜, r2＝6.03㎜로 산출된다.
산출된 전극선단 지름(r1, r2) 및 불필요물의 비율은, 판정부(5b)에서, 데이터보존부(5c)에 보존되어 있는 전극[0056]
선단 지름(r1, r2) 및 부착하는 불필요물의 비율(s1, s2)의 기준이 될 설정값과 비교되어, 정상인 전극인지의
여부가 판정된다. 본 제 1 실시형태에서는, 전극선단 지름(r1, r2)의 설정값을 4.70㎜∼5.20㎜ 내인 것으로 하
고, 산화피막 부착범위(S1)의 비율(s1) 및 도금부착범위(S2)의 비율(s2)의 설정값을 적어도 한쪽이 20％ 이상이
아닌 것으로 하며, 또 전극선단 지름이 6.00㎜ 이상인 경우에는 상정외의 전극(2)인 것으로 판정하도록 한다.
예를 들어 도 6의 전극(2)은, 전극선단 지름 r1＝5.02㎜, r2＝4.99㎜로 상기 설정값 내에 있으며, 산화피막 부
착범위(S1)의 비율 s1＝6％, 도금 부착범위(S2)의 비율 s2＝3％로 상기 설정값 내에 있으므로, 정상인 전극(2)
으로 판정된다. 또 도 7의 전극은, 전극선단 지름 r1＝5.02㎜, r2＝5.01㎜로 상기 설정값 내에 있으며, 산화피
막 부착범위(S1)의 비율 s1＝42％, 도금 부착범위(S2)의 비율 s2＝10％로, 상기 설정값에서 벗어나므로, 이상인
전극(2)으로 판정된다. 또한 도 8의 전극(2)은, 산화피막 부착범위(S1)의 비율 s1＝14％, 도금 부착범위(S2)의
비율 s2＝3％로 상기 설정값 내에 있으나, 전극선단 지름 r1＝5.50㎜, r2＝5.39㎜는 상기 설정값에서 벗어나므
로, 이상인 전극(2)으로 판정된다. 또한 도 9의 전극(2)은, 전극선단 지름 r1＝5.16㎜, r2＝5.47㎜로 상기 설
정값에서 벗어나며, 산화피막 부착범위(S1)의 비율 s1＝39％, 도금 부착범위(S2)의 비율 s2＝3％도 상기 설정값
에서 벗어나므로, 이상인 전극(2)으로 판정된다. 도 10의 전극(2)은, 전극선단 지름 r1＝5.21㎜,
r2＝6.03㎜로, r2가 6.00㎜ 이상이므로, 상정 외의 것인 것으로 판정된다. 따라서 도 10의 화상의 연산처리에
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서는, 가상선(C)은 전극(2)의 선단주연을 따라 생성되지 않는다.
여기서 전극선단 지름(r1, r2), 산화피막 부착범위(S1)의 비율(s1) 및 도금 부착범위(S2)의 비율(s2)의 설정값[0057]
은 임의의 값으로 설정할 수 있다. 또 본 제 1 실시형태에서는, 전극선단 지름(r1, r2) 및 불필요물의 비율
(s1, s2) 중 어느 한쪽이 설정값에서 벗어난 경우에 이상인 전극(2)으로 판정했으나, 양쪽 모두 설정값에서 벗
어난 경우에 이상인 전극(2)으로 판정하도록 해도 된다.
판정부(5b)가 전극(2)을 이상으로 판정한 경우, 제어부(5)는, 다시 전극(2)의 연마작업을 시키기 위한 지령을[0058]
범용 로봇(도시 생략) 또는 생산라인의 제어반(도시 생략)으로 내린다. 이때 제어부(5)는, 표시부(4)에 전극
(2)이 이상임의 내용의 경고를 표시시키는 지령을 내려도 된다. 한편, 판정부(5b)가 전극(2)을 정상으로 판정
한 경우, 제어부(5)는, 범용 로봇(도시 생략) 또는 생산라인의 제어반(도시 생략)으로 다음 용접을 실시하도록
지령을 내리며, 이 지령을 기초로 생산라인 내의 용접작업이 재개된다.
상기의 촬영화상, 연산결과, 판정결과 등은 데이터보존부(5c)에 보존된다. 제어부(5)는, 촬영화상, 연산결과,[0059]
판정결과 등의 데이터를 표시부(4)에 표시하는 지령을 작업자 등으로부터 받으면, 표시부(4)에 대하여
촬영화상, 연산결과, 판정결과 등의 데이터를 표시하도록 지령을 내린다. 이 지령에 기초하여, 표시부(4)는 촬
영화상, 연산결과, 판정결과 등의 데이터를 표시한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 의하면, 전극(2)을 고정용 구멍(72a)에 고정함으로써, 이 전극(2)부터[0060]
미러(8)를 개재한 CCD카메라(91)까지의 거리가 일정해지므로, 연산부(5a)에서 전극(2) 선단의 영상을 연산처리
할 시에 측정값에 불균일함이 발생되기 어려워진다. 또 미러(8)에 의해, 전극(2)의 선단을 정면에서 CCD카메라
(91)로 촬영할 수 있게 되므로, 촬영화상을 연산부(5a)에서 처리함으로써, 적어도 2방향 이상의 선단 지름(r)을
한 번에 측정할 수 있게 된다. 이로써, 생산라인의 가동률을 저하시키는 일없이 전극선단 지름(r1, r2)의
측정, 즉 진원인지 여부의 측정을 정확하게 수행할 수 있다.
또 미러(8) 양측의 경면이, 상하에 위치하는 한 쌍의 전극(2) 선단을 동시에 투영함으로써, 한 쌍의 전극(2)의[0061]
선단을 동시에 촬영할 수 있게 되어, 생산라인의 가동률을 저하시키는 일없이 전극선단 지름(r1, r2)을 측정할
수 있다. 또한 전극(2)간이 특별히 좁은 용접총(G)이라도, 전극(2)간에는 CCD카메라(91)를 배치하지 않고 미러
(8)만을 배치하므로, 검사장치 본체(6)의 전극(2)간 거리를 짧게 할 수 있어, 전체로서 콤팩트한 구조로 할 수
있다.
또한 CCD카메라(91)의 렌즈 주연에 배치된 조명용 광원(92a)이 LED로 이루어지며, CCD카메라(91)의 촬영에 필요[0062]
한 광량을 발생시킬 수 있다.
또 전극(2)의 고정용 구멍(72a)에 고정된 상태에서, 이 전극(2)의 선단주연을 에지검출용 광원(73)에 의해 지름[0063]
방향에서 비추므로, 전극(2) 선단주연의 경계가, CCD카메라(91)로 촬영한 화상에 선명하게 투영되게 된다. 이
로써, 연산부(5a)에서의 촬영화상 처리가 정확해지고, 전극선단 지름(r)을 정확하게 측정할 수 있다.
또한 에지검출용 광원(73)으로서 청색 LED를 사용하므로, 백색 LED와 같이 전극(2) 선단주연의 경계가 전극(2)[0064]
의 광택 때문에 흐려져 버리는 일은 없으며, 전극(2)의 선단주연이, CCD카메라(91)로 촬영하는 화상에 선명하게
투영되게 되므로, 연산부(5a)에서의 연산처리가 더욱 정확해진다.
또 전극검사장치(1)는, CCD카메라(91)로 촬영한 화상, 연산부(5a)에서 처리한 처리결과 및 판정부(5b)에서 비교[0065]
판정한 결과를 표시하는 표시부(4)를 구비하므로, 작업자들은 얻어진 데이터에 기초하여 전극(2)의 연마 주기
등을 사후에 검토할 수 있다.
또한 표시부(4)에는, CCD카메라(91)로 촬영한 화상, 연산부(5a)에서 처리한 처리결과 및 판정부(5b)에서 비교[0066]
판정한 결과를 표시시킬 수 있으므로, 작업자는 생산라인 내로 들어가지 않아도 전극(2)의 상태를 파악할 수 있
으며, 작업자는 안전하게 생산라인을 관리할 수 있다.
[제 2 실시형태][0067]
도 11은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 스폿용접용 전극검사장치(1)를 나타내는 것이다. 이 제 2 실시형태[0068]
에서는, CCD카메라(91)를 1개로 하여 검사장치 본체(6)의 길이방향 길이를 짧게 하고, 또 미러(81)의 구조를 변
경한 것 이외에는 제 1 실시형태와 동일하므로, 이하, 상이한 부분을 상세하게 설명한다.
미러(81)는, 판상을 이룸과 동시에, 검사장치 본체(6)의 폭방향으로 이어지는 회전축(81a)에 의해 이 검사장치[0069]
본체(6) 내부에 회전 가능하게 장착된다. 이 미러(81)는, 측정기준부(7)에 있어서 전극(2)과는 반대측에, 고정
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용 구멍(72a)으로부터 이격되도록 전극(2)에 대하여 경사 배치되며, 회전측(81a)을 중심으로 90도 회전시킴으로
써, CCD카메라(91)로 촬영하는 전극(2)을 상측 및 하측의 어느 한쪽으로 전환할 수 있도록 구성된다. 상기 미
러(81)는, 도시하지 않으나 제어부(5)에 접속되며, 이 제어부(5)의 지령에 따라, 촬영하는 전극(2)의 전환이 가
능하게 구성된다.
이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과가 얻어짐과 동시에, 미러[0070]
(81)를 90도 회전시키면 한 쌍의 전극(2)의 선단 각각을 1개의 CCD카레마(91)로 촬영할 수 있게 된다. 따라서
검사장치 본체(6)의 길이방향 길이가 짧아져, 저 원가이면서 콤팩트한 검사장치(1)로 할 수 있다.
[제 3 실시형태][0071]
도 12는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 스폿용접용 전극검사장치(1)를 나타내는 것이다. 이 제 3 실시형태[0072]
에서는, 미러(82)의 구조를 변경한 것 이외에는 제 2 실시형태와 동일하므로, 이하, 상이한 부분을 상세하게 설
명한다.
미러(82)는, 각각이 판상을 이루는 한 쌍의 상측 미러(82a) 및 하측 미러(82b)로 구성된다. 상측 미러(82a)는,[0073]
상방에 위치하는 측정기준부(7)에 있어서 전극(2)과는 반대측에 고정용 구멍(72a)으로부터 이격되도록 전극(2)
에 대하여 경사 배치되며, 하측 미러(82b)는, 하방에 위치하는 측정기준부(7)에 있어서 전극(2)과는 반대측에
고정용 구멍(72a)으로부터 이격되도록 전극(2)에 대하여 경사 배치된다. 상측 미러(82a)와 하측 미러(82b)는
CCD카메라(91)측에서 일체이며, 단면 "V"자형을 이룬다. 그리고 상기 CCD카메라(91)는, 상측 미러(82a)에 투영
되는 상측 전극(2)의 선단과, 하측 미러(82b)에 비쳐지는 하측 전극(2)의 선단을 정면에서 동시에 촬영하도록
구성된다.
이상과 같이, 본 발명의 제 3 실시형태에 의하면, 제 2 실시형태에 비해, 미러(82)를 회전시키지 않아도 한 쌍[0074]
의 전극(2) 선단 각각을 1개의 CCD카메라(91)에 의해 동시에 촬영할 수 있게 된다. 따라서 제 2 실시형태에 비
해, 저 원가이면서 콤팩트한 검사장치(1)로 할 수 있다.
[제 4 실시형태][0075]
도 13은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 스폿용접용 전극검사장치(1)를 나타내는 것이다. 이 제 4 실시형태[0076]
에서는 측정기준부(7) 및 CCD카메라(91)를 1개씩으로 하며, 미러(8)의 경면을 한쪽만으로 한 것 이외에는 제 1
실시형태와 동일하다. 이 경우, 전극(2)의 선단을 1개씩밖에 측정할 수 없으므로, 예를 들어 용접총(G)의 한
쌍의 전극(2) 각각의 선단 상태를 파악하기 위해서는, 용접총(G)의 자세를 변경하여 전극(2) 각각을 촬영할 필
요가 있어, 검사에 시간이 걸리게 되나, 측정기준부(7) 및 CCD카메라(91)를 1개씩으로 함으로써 원가를 억제할
수 있고, 나아가 검사장치 본체(6)를 콤팩트하게 할 수 있다.
[제 5 실시형태][0077]
도 14 내지 도 18은, 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 스폿용접용 전극검사장치(1)를 나타내는 것으로, 이 제 5[0078]
실시형태에서는 미러(8) 주변을 모듈화한다. 그리고 제 5 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 동일부분에는 동일
부호를 부여하며, 이하, 상이한 부분을 상세하게 설명한다.
제 5 실시형태에 관한 스폿용접용 전극검사장치(1)는, 도 14에 나타내는 바와 같이 두께가 얇은 편평한 상자 형[0079]
상을 이루며, 길이방향 한쪽이 외측으로 거의 반원 판상으로 만곡되는 검사장치 본체(60)를 구비한다.
이 검사장치 본체(60)의 길이방향 한쪽의 거의 반원 판상 만곡부분 내측에는, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와[0080]
같이 미러 모듈(3)이 배치되고, 다른쪽 내측에는 제어기판(50)이 배치되며, 상기 미러 모듈(3) 상하에는, 전극
(2)을 고정하기 위한 고정용 구멍(72a)이 형성된 한 쌍의 거의 원판형인 전극 고정플레이트(측정기준부)(72)가,
상기 미러 모듈(3)이 개재되도록 배치된다.
상기 미러 모듈(3)은, 상기 검사장치 본체(60)의 폭방향으로 이어지며, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이[0081]
이 미러 모듈(3)의 골격을 이루고, 중앙부분에 미러(8)가 조립되는 수지제 모듈 프레임(30)을 구비한다. 이 모
듈 프레임(30)은 상하 거의 중앙위치에서, 상측에 위치하는 상측 프레임(30a)과 하측에 위치하는 하측 프레임
(30b)으로 분할된다.
상기 상측 프레임(30a)은, 상기 전극 고정플레이트(72)의 고정용 구멍(72a)에 대응하는 관통공(31a)이 형성되며[0082]
수평방향으로 이어지는 판상 프레임(31)과, 이 판상 프레임(31)의 상기 관통공(31a)을 개재한 위치로부터 하방
을 향해 병설된 한 쌍의 돌출판(32)을 구비하며, 이 돌출판(32) 하단의 테두리에는 상방으로 패인 반원형 오목
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부(32a)가 형성된다.
상기 판상 프레임(31)의 상면에는, 도 17에 나타내는 바와 같이 상기 관통공(31a) 주연을 따른 원환형 돌기부[0083]
(31b)가 상방으로 돌출 형성되며, 그 상면에는 지름방향으로 이어지는 홈(31c)이 원둘레를 4등분하도록 방사상
으로 형성된다. 상기 판상 프레임(31)의 상면측에는, 상기 돌기부(31b)에 외측에서 끼움결합 되도록 결합공
(70a)이 형성된 광원 고정판(70)이 배치되며, 이 광원 고정판(70)에는 4개의 에지검출용 광원(73)이 상기 돌기
부(31b)의 각 홈(31c)에 대응하도록 장착된다. 따라서 상기 에지검출용 광원(73)으로부터 발해진 광은, 상기
각 홈(31c)을 통과하여, 상기 고정용 구멍(72a)에 고정된 전극(2)의 선단 주연을 지름방향에서 비추게 된다.
상기 판상 프레임(31)의 하면에는, 반 원호형이며 또 단면이 거의 "L"자형인 차폐판(31d)이 상기 판상 프레임[0084]
(31)의 길이방향 한쪽의 관통공(31a) 주연을 따라 하방으로 돌출 형성된다. 이 차폐판(31d)은 상기 조명용 광
원(92a)과 상기 전극(2) 사이에 위치하며, 상기 조명용 광원(92a)으로부터 발해지고 직접 상기 전극(2)으로 향
하는 광을 차폐한다. 따라서 상기 조명용 광원(92a)과 상기 전극(2) 사이의 간격을 좁게 해도, 조명용 광원
(92a)으로부터 발해지는 광이 직접 전극(2) 선단에 조사되지 않게 되며, 조명용 광원(92a)으로부터 전극(2) 선
단에 직접 조사되어 반사된 광이 CCD카메라(91)에 투영되어 버리는 것을 회피할 수 있다. 따라서 검사장치 본
체(60) 전체를 콤팩트하게 하면서 전극(2)을 선명하게 촬영할 수 있다.
상기 하측 프레임(30b)은, 도 15 및 도 18에 나타내는 바와 같이 상기 상측 프레임(30a)과 동일 구조이므로, 상[0085]
기 상측 프레임(30a)과 동일부호를 부여하며, 상세한 설명은 생략한다.
그리고 모듈 프레임(30)을 조립할 시에, 상기 차폐판(31d)이 측면에서 보아 점대칭 위치가 되도록, 상측 프레임[0086]
(30a) 및 하측 프레임(30b)의 서로의 돌출판(32) 선단이 일치하도록 하여 상기 모듈 프레임(30)을 조립하면, 상
하의 돌출판(32)에 의해 광량조정용 벽(33)이 형성됨과 동시에 상하의 반원형 오목부(32a)에 의해 광 통과공
(34)이 형성되며, 상기 미러(8)가 상기 모듈 프레임(30)의 중앙이며 또 상기 각 광량조정용 벽(33) 사이의 위치
에 조립되도록 구성된다.
또 상기 모듈 프레임(30)의 길이방향 양단에는, 상기 미러(8)에 반사하여 투영된 전극(2)의 선단을 정면에서 촬[0087]
영하는 한 쌍의 CCD카메라(91)가 상기 미러(8)의 양 측방에 이격되어 조립되며, 상기 광량조정용 벽(33)이 상기
CCD카메라(91) 전방에 접근하여 배치된다. 그리고 상기 광 통과공(34)의 내주연과 상기 CCD카메라(91) 외주연
과의 사이에는, 상기 조명용 광원(92a)으로부터 발해지는 광이 통과하는 틈새(S)가 형성되도록 구성되며, 상기
조명용 광원(92a)으로부터 발해지는 광의 일부를 광량조정용 벽(33)에 의해 차폐함으로써, 전극(2)의 촬영에 적
절한 광량이 설정 가능해지고, 상기 전극(2)을 선명하게 촬영할 수 있게 된다.
또한 상기 모듈 프레임(30)의 광량조정용 벽(33)과 CCD카메라(91) 사이에는, 유백색의 수지로 이루어지는 확산[0088]
판(10)이 상하로 이어지며, 상기 복수의 조명용 광원(92a)으로부터 발해지고 상기 미러(8)로 향하는 광을 확산
시킴으로써, 광 휘도분포의 불균일함이 개선되도록 구성된다.
이에 더불어, 상기 판상 프레임(31)의 관통공(31a) 내측에는, 상기 고정용 구멍(72a)을 막고 먼지 등이 상기 미[0089]
러 모듈(3) 내로 침입하는 것을 방지하는 투명수지제의 보호 커버(11)가 배치되며, 이 보호 커버(11)에는, 상기
미러(8)에서 반사된 상기 조명용 관원(92a)의 광을 상기 CCD카메라(91)의 촬영범위 외로 반사시키는 만곡부
(11a)가 형성된다. 따라서 상기 보호 커버(11)에 의해, 전극(2) 선단에 부착하는 먼지 등이 고정용 구멍(72a)
으로부터 상기 검사장치 본체(60) 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있고, 또 조명용 광원(92a)으로부터 발해지
고 보호 커버(11)에서 반사되는 광이, 상기 만곡부(11a)에 의해 확산되어 CCD카메라(91)의 렌즈에 투영되지 않
게 되므로, 전극(2)을 선명하게 촬영할 수 있게 된다.
여기서, 제 5 실시형태에 있어서 스폿용접용 전극검사장치(1)의 제어부(5) 구성 및 제어부(5)에 의한 제어는 제[0090]
1 실시형태와 마찬가지이므로 상세한 설명은 생략한다.
또 본 제 1∼5 실시형태에서는 에지검출용 광원(73)을 1개의 측정기준부(7)에 4개 장착했으나, 복수 장착하면[0091]
되며, 3개 이상 장착하는 것이 바람직하다. 또한 에지검출용 광원(73)으로서 청색 LED를 사용했으나, CCD카메
라(91)로 촬영하는 화상에서, 전극(2)의 선단주연 경계가 선명하게 투영되는 색상이라면 청색 이외의 LED를 사
용해도 된다.
또한 본 제 1∼5 실시형태에서는 검사장치 본체(6)가 1개밖에 없으나, 복수의 검사장치 본체(6)를 1개의 제어부[0092]
(5)에 의해 제어하도록 해도 된다.
또 본 제 1∼5 실시형태에서는 전극(2) 선단의 촬영에 CCD카메라(91)를 사용했으나, CMOS카메라라도 된다.[0093]
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또한 또 본 제 1∼5 실시형태에서 얻어진 화상에서, 일반적인 이치화에 의한 연산처리를 실행하는 방법에 의해[0094]
전극(2) 선단형상의 상태를 파악하도록 해도 된다.
[산업상 이용 가능성][0095]
본 발명은, 예를 들어 자동차 생산라인에서 사용하는 스폿용접용 전극검사장치에 적합하다.[0096]
부호의 설명
1 : 스폿용접용 전극검사장치 2 : 전극[0097]
4 : 표시부 5 : 제어부
5a : 연산부 5b : 판정부
5c : 데이터 보존부 6 : 검사장치 본체
7 : 측정기준부 8, 81, 82 : 미러
11 : 보호 커버 11a : 만곡부
31d : 차폐판 33 : 광량조정용 벽
34 : 광 통과공 60 : 검사장치 본체
72 : 전극 고정플레이트(측정기준부) 72a : 고정용 구멍
73 : 에지검출용 광원 91 : CCD카메라
92a : 조명용 광원 S : 틈새
도면
도면1
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도면2
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도면3
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도면16
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