A Study on the Contact Seam Tracking Sensor by Using Strain Gauges

스트레인 게이지를 이용한 접촉식 용접선 추적 센서에 관한 연구

  • Published : 2003.10.01

Abstract

There are many kinds of seam trackers in the industrial welding field. We are proposed the contact seam tracking sensor applying strain gauges kind of contact sensor that mostly used in welding part now. For this seam tracking experiment, we made the strain gauges sensor by ourselves and tested how well the sensor tracks the seam. The experiment device consist of strain gauges sensor, amplifier circuit of strain gauges signal, saw wave generator, MOSFET power diving circuit and X-Y slide by moved DC motor. The tracking areas are X-Y planes(left, right, up and down) and the change of strain gauge resistance causes to move DC motor that connected to X-Y slide. As a result of experiment, we confirmed that the strain gauges sensor tracks a seam well, and X-Y slide DC motor was controlled by PWM control.

조선과 자동차 등의 금속 가공분야의 용접산업부분에서는 용접을 하기 위해 여러 종류의 용접선 추적 센서들이 사용되고 있다. 용접선을 검출하는 센서에는 용접모재와 센서의 접촉여부에 따라 접촉식과 비접촉식 센서로 크게 대별할 수 있고, 현 산업전반에서는 대부분 접촉식 센서를 사용하고 있다. 본 논문에서도 접촉식센서의 일종인 스트레인 게이지를 응용하여 센서를 제작하여 용접부위를 얼마나 잘 추적하는지 실험하였다. 실험장치는 스트레인 게이지 센서, 스트레인 게이지 신호의 증폭회로, 삼각파 발생기, MOSFET 파워 드라이버 회로와 DC 모터로 구동되는 X-Y 슬라이더 등으로 구성되어 있다. 용접선의 추적범위는 상하좌우로 동작을 하고 스트레인 게이지의 저항변화가 X-Y 슬라이더에 연결된 DC 모터를 구동시키게 된다. 실험결과 용접부위를 센서가 잘 추적하는 것을 확인할 수 있었고, 실제 산업현장에 있어서 적용가능성에 대해서 알아보았다.

Keywords

References

  1. Hirokazu Nomura : Sensors and Control Systems in Arc Welding, CHAPMAN & HALL.
  2. J.D. Lane : ROBOTIC WELDING, IFS (Publications) Ltd. UK, 1987
  3. 이철원외, '용접 자동화를 위한 시각센서', 대한 용접학회지 제11권 제3호, pp. 10-21, 1993
  4. M. Aicault and J.P. Lalemand, 'Joint tracking with a self-teaching system', Welding Journal, Vol. 69, No. 12, pp. 41-45, 1990
  5. PowCon : Seam tracker system users manual, 1996