KR102330429B1 - Deep learning based projection welding defect detection method - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법은 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성되는 단계, 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계 및 수신한 입력데이터에 대하여 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 단계가 포함되고, 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함될 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, an artificial neural network is learned using welding information, a detection model is generated based on the learning result, and the welding machine according to projection welding by the welding machine. The step of receiving the acquired input data and the step of determining whether a defect occurs due to projection welding using a detection model with respect to the received input data is included, and the input data may include current data and voltage data.

Description

딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법{DEEP LEARNING BASED PROJECTION WELDING DEFECT DETECTION METHOD}Deep learning-based projection welding defect detection method {DEEP LEARNING BASED PROJECTION WELDING DEFECT DETECTION METHOD}

본 발명은 용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템에 의해 구현되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 딥러닝 알고리즘을 이용하여 학습된 결함 검출모델을 이용하여 용접 시 취득된 전압 및 전류로부터 용접에 따른 결함이 발생하였는지 여부를 도출하기 위한 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a deep learning-based projection welding defect detection method implemented by a projection welding defect detection system that can be linked to a welding machine and a database. In more detail, it relates to a deep learning-based projection welding defect detection method for deriving whether a defect has occurred due to welding from voltage and current acquired during welding using a defect detection model learned using a deep learning algorithm. .

프로젝션용접은 저항용접의 대표적인 용접법 중 하나이며, 접합하는 모재의 접촉부에 전류를 전달하는 과정에서 발생한 저항열에 압력을 가하여 용접하는 방법이다. 도 1은 저항용접 방법을 나타내기 위한 예시도인데, 상기 저항용접은 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 용접모재에 큰 전류를 흘려서 접합부의 접촉저항에 의한 발열에 의해 용접모재를 가열하여 융용상태로 만들고 기계적 압력을 가해서 용접하는 방법이다. Projection welding is one of the representative welding methods of resistance welding, and it is a method of welding by applying pressure to the resistance heat generated in the process of transferring current to the contact part of the base material to be joined. 1 is an exemplary view for illustrating a resistance welding method, in which a large current flows through the welding base material as shown in (a) of FIG. It is a method of welding by making a molten state and applying mechanical pressure.

즉, 프로젝션용접은 피용접재를 서로 밀착시킨 상태에서 용접 전류를 인가할 때 발생하는 에너지를 열원으로 하여 접합한다는 측면에서 용접과 같은 저항용접에 해당한다. 통상의 저항용접에서는 소정의 전극을 사용하여 평면상의 용접부에 전류를 흘리는 것이나, 프로젝션용접은 용접을 실시하기 전에 피용접재의 한쪽 혹은 양쪽에 돌기를 가공하고 그 돌기를 통하여 전류를 집중시킨다는 점에서 점용접 혹은 심 용접과 구별된다. 점용접이 둥근 막대 모양의 전극을 사용하는 것에 비하여 프로젝션용접에서는 돌기를 가공한 피용접재의 상하에서 블록 모양의 전극으로 용접전류와 가압력을 인가한다.That is, projection welding corresponds to resistance welding such as welding in that it joins the materials to be welded by using the energy generated when a welding current is applied as a heat source in a state in which the materials to be welded are in close contact with each other. In general resistance welding, a current is passed to a welded part on a flat surface using a predetermined electrode, but projection welding is a point in that projection welding processes protrusions on one or both sides of the material to be welded before welding and concentrating current through the protrusions. It is distinct from welding or seam welding. Compared to spot welding using a round bar-shaped electrode, in projection welding, welding current and pressing force are applied to the block-shaped electrode from the top and bottom of the material to be welded with protrusions.

도 1의 (b)와 같이 용접불량이 나타나는 형태는 다양한데, 특히 프로젝션용접을 포함한 저항용접을 진행함에 있어서, 용접 불량을 판별하기란 매우 까다로운 작업에 해당되고 불량 판별 정확성도 높지 않은 실정이다. As shown in Fig. 1 (b), there are various types of welding defects. In particular, in the resistance welding including projection welding, determining the welding defects is a very difficult task and the defect determination accuracy is not high.

기존에는 검수자와 피검수자가 용접성을 검사하기 위하여 용접선을 일일이 추적하면서 용접부의 상태를 검사자가 육안으로 판독한 후 접부의 결함 유무를 결정하게 된다. 그러나, 위와같은 검사방법은 검사자의 주관적 판단요소가 강하게 작되어 정확도 하락에 따른 검사 신뢰도가 낮아지는 문제점이 발생된다.In the past, the inspector and the inspectee trace the weld line one by one to inspect the weldability, and the inspector visually reads the condition of the welded part and then determines whether there is a defect in the joint. However, the above inspection method has a problem in that the subjective judgment factor of the inspector is strongly reduced, and the inspection reliability is lowered due to the decrease in accuracy.

또한, 용접기로부터 측정된 전류, 전압, 공압, 온도 등의 데이터를 모니터링하고, 패턴을 분석하고 있다. 도 2는 저항용접 시 발생 가능한 결함의 검출을 위하여 데이터 모니터링이 진행되는 과정을 나타낸 예시도인데, 도 2에도 도시된 바와 같이 측정된 전류 등의 데이터를 파형 분석을 통해 용접의 결함이 존재하는지에 대하여 판단하고 있는 실정이다. 다만, 정상과 불량의 판단 근거가 되는 기준 값은 데이터 수집을 통해 사람이 직접 결정하고, 해당 데이터의 정상이나 불량의 범주가 어떻게 되는지 사용자가 직접 찾아야 하며, 비선형적 관계에 있는 데이터들의 활용이 어렵다.In addition, data such as current, voltage, pneumatic pressure, and temperature measured from the welding machine are monitored and patterns are analyzed. 2 is an exemplary view showing the process of data monitoring in order to detect possible defects during resistance welding. It is currently being judged. However, the reference value, which is the basis for judging normal and defective, is determined by a person through data collection, and the user has to find out what the normal or bad category of the data is, and it is difficult to use data in a non-linear relationship. .

이에 따라, 용접기로부터 취득 가능한 전류 및 전압에 관한 데이터 만으로도 사용자가 용이하게 용접의 불량 유무를 판별할 수 있는 검출 방법에 대한 기술 개발이 지속적으로 요구되고 있다.Accordingly, there is a continuous need to develop a technology for a detection method that allows a user to easily determine whether welding is defective only by data on current and voltage obtainable from a welding machine.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0076562호 (공개일자: 2006.07.04)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0076562 (published on July 4, 2006)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 재귀신경망을 학습시킨 결과에 따라 용접의 결함 여부가 자동적으로 도출됨으로써 사용자에 의해서 개별적으로 육안으로 확인할 필요 없이 용이하게 결함 검출이 가능한 결함 검출방법 및 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described problems, and the defect detection is possible without the need for individual visual confirmation by the user by automatically deriving whether the welding defect is defective according to the result of learning the recursive neural network. An object of the present invention is to provide a method and a system.

본 발명의 일 실시 예로써, 용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템에 의해 구현되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법이 제공될 수 있다.As an embodiment of the present invention, a deep learning-based projection welding defect detection method implemented by a projection welding defect detection system capable of interworking with a welding machine and a database may be provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법은 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성되는 단계, 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계 및 수신한 입력데이터에 대하여 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 단계가 포함되고, 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함될 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, an artificial neural network is learned using welding information, a detection model is generated based on the learning result, and the welding machine according to projection welding by the welding machine. The step of receiving the acquired input data and the step of determining whether a defect occurs due to projection welding using a detection model with respect to the received input data is included, and the input data may include current data and voltage data.

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 검출모델이 생성되는 단계에는 데이터베이스로부터 용접정보를 수신하는 단계 및 수신한 용접정보에 기초하여 인공신경망이 학습되는 단계가 포함되고, 용접정보에는 미리 진행된 프로젝션용접에 따른 저항정보 및 결함정보가 포함될 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the step of generating the detection model includes the steps of receiving welding information from a database and learning an artificial neural network based on the received welding information. is included, and the welding information may include resistance information and defect information according to the projection welding performed in advance.

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 인공신경망은 재귀신경망(Recurrent Neural Network, RNN)일 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the artificial neural network may be a recurrent neural network (RNN).

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계에는 입력데이터가 시계열 분석에 따라 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분으로 분해되는 단계 및 분해된 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 중 적어도 어느 하나가 검출모델로 입력되는 단계가 포함될 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the step of receiving the input data obtained from the welding machine includes the step of decomposing the input data into a trend component, a seasonal component and an irregular component according to a time series analysis and inputting at least one of the decomposed trend component, seasonal component, and irregular component to the detection model.

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 결함발생 여부의 판별에 따라 생성된 알람신호가 출력되는 단계가 더 포함될 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the step of outputting an alarm signal generated according to the determination of whether a defect occurs may be further included.

본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 결함발생 여부의 판별에 따라 용접기에서 인가되는 돌기전류가 조절되는 단계가 더 포함될 수 있다.In the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the step of adjusting the projection current applied from the welding machine according to the determination of whether or not a defect may be further included.

본 발명의 일 실시 예로써, 용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템이 제공될 수 있다.As an embodiment of the present invention, a projection welding defect detection system capable of interworking with a welding machine and a database may be provided.

본 발명의 일 실시 예로써, 전술한 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다.As an embodiment of the present invention, a computer-readable recording medium in which a program for implementing the above-described method is recorded may be provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출시스템은 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성되는 모델생성부 및 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하고, 수신한 입력데이터에 대하여 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 제어부가 포함되고, 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함될 수 있다.In the projection welding defect detection system according to an embodiment of the present invention, an artificial neural network is learned using welding information, and a model generator in which a detection model is generated based on the learning result and acquired from a welding machine according to projection welding by a welding machine A control unit for receiving input data and determining whether a defect has occurred due to projection welding using a detection model with respect to the received input data is included, and the input data may include current data and voltage data.

본 발명의 프로젝션용접 결함 검출방법에 의하면 검사자가 육안으로 확인해야 하는 번거로움을 덜어주고, 딥러닝 알고리즘의 학습 결과에 따라 정확한 결함 검출이 가능한 효과가 있다.According to the projection welding defect detection method of the present invention, there is an effect that an inspector can reduce the inconvenience of visually checking, and can accurately detect a defect according to the learning result of the deep learning algorithm.

또한, 시계열적 정보인 전압이나 전류에 관한 데이터에 대하여 재귀신경망을 이용함으로써 다른 딥러닝 알고리즘에 비하여 보다 높은 결함 검출 정확도가 나타날 수 있다.In addition, by using a recursive neural network for data related to voltage or current, which is time-series information, higher defect detection accuracy may appear compared to other deep learning algorithms.

도 1은 저항용접 방법을 나타내기 위한 예시도이다.
도 2는 저항용접 시 발생 가능한 결함의 검출을 위하여 데이터 모니터링이 진행되는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 검출모델이 생성되는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 5는 재귀신경망(RNN)에 대한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출방법에 따른 결함 검출 결과를 나타낸 도면이다.
1 is an exemplary diagram illustrating a resistance welding method.
2 is an exemplary diagram illustrating a process of data monitoring in order to detect possible defects during resistance welding.
3 is a flowchart illustrating a projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a step in which a detection model is generated in a method for detecting a defect in projection welding according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a recursive neural network (RNN).
6 is a view showing a defect detection result according to the projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다. When a part "includes" a certain element throughout the specification, this means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. . In addition, when a part is "connected" to another part throughout the specification, it includes not only a case in which it is "directly connected" but also a case in which it is connected "with another element in the middle".

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시 예로써, 용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템에 의해 구현되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법이 제공될 수 있다. As an embodiment of the present invention, a deep learning-based projection welding defect detection method implemented by a projection welding defect detection system capable of interworking with a welding machine and a database may be provided.

본 명세서에서 용접기는 프로젝션용접 방식으로 동작하는 용접 장치를 지칭하며, 데이터베이스는 프로젝션용접 결함 검출시스템으로부터 전달받은 데이터를 저장하거나, 저장된 데이터를 상기 검출시스템으로 전달하기 위한 데이터 관리용 서버 등의 장치를 지칭한다. 또한, 프로젝션용접은 저항용접의 대표적인 용접법 중 하나이며, 접합하는 모재의 접촉부에 전류를 전달하는 과정에서 발생한 저항열에 압력을 가하여 용접하는 방법을 의미한다.In this specification, a welder refers to a welding device operating in a projection welding method, and the database stores data received from the projection welding defect detection system, or a data management server for transferring the stored data to the detection system. refers to In addition, projection welding is one of the representative welding methods of resistance welding, and refers to a method of welding by applying pressure to resistance heat generated in the process of transferring current to the contact part of the base material to be joined.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법은 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성되는 단계(S100), 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계(S200) 및 수신한 입력데이터에 대하여 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 단계(S300)가 포함되고, 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함될 수 있다. Referring to Figure 3, the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention is a step of learning an artificial neural network using welding information, and generating a detection model based on the learning result (S100), Receiving the input data obtained from the welding machine according to the projection welding by the welding machine (S200) and using the detection model for the received input data, the step of determining whether a defect occurs due to projection welding (S300) is included, The input data may include current data and voltage data.

이하에서는 본 발명의 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법의 각 단계(S100-S300)에 대하여 설명한다.Hereinafter, each step (S100-S300) of the deep learning-based projection welding defect detection method of the present invention will be described.

먼저, 프로젝션용접 결함 검출시스템에서는 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성(S100)될 수 있다.First, in the projection welding defect detection system, an artificial neural network may be trained using welding information, and a detection model may be generated based on the learning result (S100).

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 검출모델이 생성되는 단계(S100)를 나타낸 순서도인데, 더욱 상세하게는 상기 검출모델이 생성되는 단계(S100)에는 데이터베이스로부터 용접정보를 수신하는 단계(S110) 및 수신한 용접정보에 기초하여 인공신경망이 학습되는 단계(S120)가 포함될 수 있다. 또한, 상기 용접정보에는 미리 진행된 프로젝션용접에 따른 저항정보 및 결함정보가 포함될 수 있다.4 is a flowchart illustrating a step (S100) of generating a detection model in the projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, and in more detail, the detection model is generated (S100) from the database. A step of receiving welding information (S110) and a step of learning an artificial neural network based on the received welding information (S120) may be included. In addition, the welding information may include resistance information and defect information according to the previously performed projection welding.

즉, 상기 프로젝션용접 결함 검출시스템에서는 상기 인공신경망의 학습을 위한 데이터로 사용하기 위하여 데이터베이스에 저장된 용접정보를 수신할 수 있다.That is, the projection welding defect detection system may receive welding information stored in a database to be used as data for learning of the artificial neural network.

상기 용접정보를 데이터베이스로부터 수신한 이후에는 인공신경망이 학습(S120)되는데, 더욱 상세하게는 저항정보와 결함정보 사이의 상관관계에 대하여 상기 인공신경망을 이용하여 학습이 수행될 수 있다.After receiving the welding information from the database, the artificial neural network is trained ( S120 ). In more detail, learning may be performed using the artificial neural network with respect to the correlation between the resistance information and the defect information.

상기 저항정보는 프로젝션용접 진행 시 측정된 전압 및 전류에 기초하여 도출된 저항에 관한 정보로써, 상기 저항정보에는 순시동저항 및 평균동저항 중 어느 하나가 포함될 수 있다. 상기 순시동저항은 전류와 전압의 데이터로부터 계산된 저항의 값을 나타내고, 상기 평균동저항은 상기 순시동저항을 전류 및 전압의 반 사이클 당 평균을 낸 값을 나타낼 수 있다.The resistance information is information on resistance derived based on voltage and current measured during projection welding, and the resistance information may include any one of an instantaneous starting resistance and an average dynamic resistance. The instantaneous starting resistance may represent a value of a resistance calculated from data of current and voltage, and the average dynamic resistance may represent a value obtained by averaging the instantaneous starting resistance per half cycle of current and voltage.

상기 저항정보는 상기 용접기에 의해 미리 진행된 프로젝션용접에 따라 획득된 정보일 수 있는데, 더욱 상세하게는 용접기 상에 용접 진행에 따른 전류 및 전압을 측정하기 위해 마련된 센서모듈에 의해서 상기 저항정보가 획득될 수 있다.The resistance information may be information obtained according to the projection welding performed in advance by the welding machine. More specifically, the resistance information is obtained by a sensor module provided to measure the current and voltage according to the welding progress on the welding machine. can

상기 인공신경망을 통해 저항정보와 결함정보 사이의 관계에 관한 학습 결과에 따라 검출모델이 생성될 수 있다. 즉, 인공신경망 학습 결과에 따라 생성된 검출모델은 프로젝션용접에 따른 입력데이터가 입력됨에 따라 결함이 존재하는지 여부를 판별하기 위한 모델일 수 있다.Through the artificial neural network, a detection model may be generated according to the learning result on the relationship between the resistance information and the defect information. That is, the detection model generated according to the artificial neural network learning result may be a model for determining whether a defect exists as input data according to projection welding is input.

상기 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)은 뉴런 및 뉴런 간 연결을 위한 시냅스를 통해서 주고받는 과정에 따라 정보가 저장되는 뇌의 학습방법을 수학적으로 모델링한 기계학습 알고리즘으로서 인공신경망에서 상기 뉴런은 노드, 상기 시냅스는 가중치(weight)로 정의될 수 있다. 상기 인공신경망은 입력층(input layer), 적어도 하나 이상의 은닉층(hidden layer) 및 출력층(output layer)로 구성되며, 입력층에는 각각 독립변수가 매칭되는 노드가 존재하며, 은닉층에는 이전층의 노드와 가중치의 결합으로 생성되는 노드가 존재하며, 출력층은 마지막 은닉층의 뉴런과 가중치의 결합으로 생성되는 노드가 존재할 수 있고, 상기 출력층의 노드에서 출력된 값이 종속변수일 수 있다.The artificial neural network (ANN) is a machine learning algorithm that mathematically models the learning method of the brain in which information is stored according to the process of sending and receiving neurons through synapses for connection between neurons. In the artificial neural network, the neurons are nodes , the synapse may be defined as a weight. The artificial neural network is composed of an input layer, at least one hidden layer, and an output layer. In the input layer, each independent variable has a matching node, and in the hidden layer, the node and the previous layer There may be nodes generated by the combination of weights, and the output layer may include nodes generated by combining the neurons and weights of the last hidden layer, and a value output from the node of the output layer may be a dependent variable.

상기 인공신경망에는 심층신경망(Depp Neural Network, DNN), 재귀신경망(Recurrent Neural Network, RNN) 중 어느 하나가 포함될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 인공신경망은 심층신경망(DNN) 및 재귀신경망(RNN) 중 적어도 하나 이상이 상호 결합되어 생성될 수 있다. 또한, 전술한 인공신경망 외에도 다양한 딥러닝 알고리즘이 적용될 수 있다. 심층신경망(DNN)은 복수개의 은닉층으로 구성된 인공신경망일 수 있다. 또한, 재귀신경망(RNN)은 상기 심층신경망(DNN)과는 다르게 도 5에 도시된 바와 같이 순환구조를 가지는 신경망으로써, 은닉층의 데이터를 저장하고 이를 다음 학습에 재귀적으로 사용함으로써 과거의 정보를 기억하고 학습에 반영하기 때문에 시계열데이터의 분석에 적절한 신경망에 해당된다. The artificial neural network may include any one of a deep neural network (DNN) and a recurrent neural network (RNN). In addition, the artificial neural network may be generated by combining at least one of a deep neural network (DNN) and a recursive neural network (RNN). In addition, various deep learning algorithms may be applied in addition to the aforementioned artificial neural network. The deep neural network (DNN) may be an artificial neural network composed of a plurality of hidden layers. In addition, unlike the deep neural network (DNN), the recursive neural network (RNN) is a neural network having a cyclic structure as shown in FIG. Because it remembers and reflects in learning, it corresponds to a neural network suitable for analysis of time series data.

본 발명의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 재귀신경망(RNN)은 인공신경망과 유사하게 경사하강법(Gradient Descent)으로 역전파(backpropagation)이 사용될 수 있다. 또한, 시간의 흐름에 따른 학습이므로 시간을 통한 역전파(Back-Propagation Through Time, BPTT)에 기초한 학습이 진행될 수 있다.In the projection welding defect detection method of the present invention, a recursive neural network (RNN) may use a gradient descent method similar to an artificial neural network, and backpropagation may be used. In addition, since it is learning according to the passage of time, learning based on Back-Propagation Through Time (BPTT) may proceed.

상기 인공신경망 학습에 있어서, 학습을 위한 데이터셋인 저항정보 및 결함정보에 대하여 학습 전에 추가적인 데이터 가공절차가 먼저 수행될 수 있다.In the artificial neural network learning, an additional data processing procedure may be performed first before learning with respect to resistance information and defect information, which are datasets for learning.

바람직하게는, 상기 저항정보 및 결함정보는 하나의 데이터셋(data set)으로써 1회의 용접 시 상기 용접기의 센서모듈로부터 획득되는 소정의 단위시간(Ex. 1 ms) 마다의 저항 값들과 정상 및 불량 여부를 판단하기 위한 출력변수로 구성될 수 있다. 즉, k회 진행된 용접 결과가 상기 데이터셋에 포함되는 경우에는 k 개의 데이터셋이 구비될 수 있다. 또한, 1초 동안 0.1초의 단위시간마다 저항값을 획득한 경우에는 1 개의 데이터셋에는 10개의 저항 값들이 포함될 수 있다.Preferably, the resistance information and the defect information are as one data set, and the resistance values for each predetermined unit time (Ex. 1 ms) obtained from the sensor module of the welding machine during one welding and normal and defective It may be composed of an output variable for determining whether or not That is, when the welding result performed k times is included in the data set, k data sets may be provided. In addition, when the resistance value is obtained for each unit time of 0.1 second for 1 second, 10 resistance values may be included in one data set.

특히, 상기 출력변수는 한 쌍의 데이터 형태로 (y1, y2)와 같은 형태로 나타내어 질 수 있으며, 상기 y1은 정상여부를 판단하기 위한 출력변수에 해당되고, y2는 불량여부를 판단하기 위한 출력변수일 수 있다. 즉, 용접 결과가 정상인 경우에는 (1, 0)으로 출력변수를 지정하여 학습시키고, 용접 결과가 불량인 경우에는 (0, 1)으로 출력변수를 지정하여 학습시킬 수 있다. 상기와 같이 학습을 위한 데이터셋을 구성함으로써 검출모델의 최적화가 수행될 수 있다.In particular, the output variable may be expressed as (y1, y2) in the form of a pair of data, where y1 corresponds to an output variable for determining whether it is normal, and y2 is an output for determining whether or not it is defective. It can be a variable. That is, when the welding result is normal, the output variable is designated as (1, 0) and learning is performed, and when the welding result is bad, the output variable is designated as (0, 1) and learned. The optimization of the detection model can be performed by configuring the dataset for learning as described above.

이하에서는 본 발명의 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 소정의 학습 결과에 따라 심층신경망(DNN) 및 재귀신경망(RNN) 중에서 결함 검출에 더욱 적합한 인공신경망에 대하여 살펴본다.Hereinafter, in the deep learning-based projection welding defect detection method of the present invention, an artificial neural network more suitable for defect detection among deep neural networks (DNNs) and recursive neural networks (RNNs) according to a predetermined learning result will be described.

심층신경망의 경우 학습률(learning rate) 0.003, 학습범위(learning range)는 10000번, 은닉층은 4개, 첫 번째 은닉층의 노드 수는 16개, 두 번째 은닉층의 노드 수는 8개, 세 번째 은닉층의 노드 수는 4개, 네 번째 은닉층의 노드 수는 2개로 설정하여 학습을 진행하였으며, 이에 따른 손실함수 계산 결과는 2.73E-03(%)으로 나타났다. 상기 심층신경망의 학습에 따르면 결함의 발생여부에 있어서 정확도는 50% 정도로 나타났다.In the case of deep neural networks, the learning rate is 0.003, the learning range is 10000 times, the number of hidden layers is 4, the number of nodes in the first hidden layer is 16, the number of nodes in the second hidden layer is 8, and the number of nodes in the third hidden layer is 8. Learning was carried out by setting the number of nodes to 4 and the number of nodes in the fourth hidden layer to 2, and the result of the calculation of the loss function was 2.73E-03(%). According to the learning of the deep neural network, the accuracy in the occurrence of defects was found to be about 50%.

재귀신경망의 경우 학습률(learning rate) 0.001, 학습범위(learning range)는 10000번, 은닉층의 노드는 180개로 설정하여 학습을 진행하였으며, 손실함수의 계산 결과는 5.45E-05(%)로 나타났다. 상기 재귀신경망의 학습에 따르면 결함의 발생여부에 있어서 정확도는 83.3%인 것으로 확인되었다.In the case of the recursive neural network, learning was carried out by setting the learning rate to 0.001, the learning range to 10000 times, and the number of nodes of the hidden layer to be 180, and the calculation result of the loss function was 5.45E-05 (%). According to the learning of the recursive neural network, it was confirmed that the accuracy in the occurrence of a defect was 83.3%.

즉, 도 6에도 도시된 바와 같이 심층신경망(도 6의 (a))과 재귀신경망(도 6의 (b))의 학습 결과를 참고하면 시계열데이터인 전압, 전류에 따른 저항정보는 심층신경망보다 재귀신경망을 이용하여 검출모델을 생성하는 것이 보다 높은 결함 검출 정확도가 나타남을 확인하였다.That is, referring to the learning results of the deep neural network (FIG. 6 (a)) and the recursive neural network (FIG. 6 (b)), as shown in FIG. 6, resistance information according to voltage and current, which is time series data, is more It was confirmed that generating a detection model using a recursive neural network showed higher defect detection accuracy.

상기 프로젝션용접 결함 검출시스템에서는 S100 단계에서 검출모델이 생성된 이후에, 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신(S200)할 수 있다.In the projection welding defect detection system, after the detection model is generated in step S100, input data obtained from the welding machine according to the projection welding by the welding machine may be received (S200).

즉, 용접기에 의한 프로젝션용접 진행 시 용접의 결함 여부를 판별하기 위하여 용접기에서 취득한 입력데이터가 상기 검출시스템으로 전달될 수 있다. 상기 입력데이터에는 용접기를 이용한 프로젝션용접 진행에 따라 용접기의 센서모듈에서 취득되는 전류데이터 및 전압데이터가 포함될 수 있다. 또한, 상기 입력데이터는 상기 취득된 전류데이터 및 전압데이터에 의해 저항데이터로 변환되어 검출모델에 입력될 수 있다.That is, input data acquired from the welding machine may be transmitted to the detection system in order to determine whether the welding is defective during projection welding by the welding machine. The input data may include current data and voltage data acquired from the sensor module of the welding machine according to the progress of projection welding using the welding machine. In addition, the input data may be converted into resistance data by the acquired current data and voltage data and input to the detection model.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계(S200)에는 입력데이터가 시계열 분석에 따라 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분으로 분해(decomposition)되는 단계 및 분해된 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 중 적어도 어느 하나가 검출모델로 입력되는 단계가 포함될 수 있다.In addition, in the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, in the step (S200) of receiving the input data acquired from the welding machine, the input data is analyzed according to a time series of a trend component, a seasonal component, and an irregularity. A step of decomposition into components and a step of inputting at least one of the decomposed trend component, seasonal component, and irregular component to the detection model may be included.

즉, 상기 입력데이터인 전류데이터 및 전압데이터(혹은 이들로부터 변환되어 생성된 저항데이터)는 시간의 흐름에 따라 값이 변할 수 있는 시계열 데이터에 해당되므로, 시계열 분석에 따라 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분으로 분해될 수 있다.That is, the current data and voltage data (or resistance data converted from them), which are the input data, correspond to time series data whose values can change with the passage of time. It can be broken down into components.

상기 추세성분은 시계열데이터가 증가 혹은 감소하는 경우 그 증감 형태에 관한 성분을 나타내며, 상기 계절성분은 소정의 주기(Ex. 1년, 1분기 등)에 따라 변동하는 성분을 나타내며, 상기 불규칙성분은 예측이 힘든 불규칙적이거나 오차를 가지는 성분을 나타낼 수 있다. 즉, 시계열 분석에 따라 입력데이터의 증감패턴 혹은 주기별 변동패턴, 오차 등을 구분하여 입력데이터가 표현될 수 있다.The trend component indicates a component related to the increase or decrease form when time series data increases or decreases, the seasonal component indicates a component that fluctuates according to a predetermined period (Ex. 1 year, 1 quarter, etc.), and the irregular component is It may indicate irregular or erroneous components that are difficult to predict. That is, the input data can be expressed by dividing the increase/decrease pattern of the input data, the variation pattern for each period, and the error according to the time series analysis.

상기 입력데이터를 분해하기 위한 시계열 분석 방법은 공지의 기법들이 적용될 수 있다. 예를 들면, 시계열 분석 방법에는 이동평균기법, SEATS 분해기법, STL 분해기법 등이 포함될 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로써 상세한 설명은 생략한다.As a time series analysis method for decomposing the input data, well-known techniques may be applied. For example, the time series analysis method may include a moving average method, a SEATS decomposition method, an STL decomposition method, and the like. However, since this is outside the scope of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

즉, 용접기로부터 취득된 입력데이터는 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분으로 분해될 수 있고, 상기 분해된 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 중 적어도 어느 하나가 검출모델로 입력될 수 있다. 즉, 상기 분해된 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 모두가 검출모델로 입력될 수도 있지만, 이와는 달리 추세성분만이 검출모델로 입력되거나 계절성분, 불규칙성분만이 검출모델로 입력될 수도 있으며 추세성분 및 계절성분을 제외한 불규칙성분만이 검출모델로 입력될 수도 있다. 또한, 상기 검출시스템에서는 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 중 어느 하나 혹은 두 개의 성분만을 특정하여 검출모델로 입력되도록 할 수 있다.That is, the input data obtained from the welding machine may be decomposed into a trend component, a seasonal component, and an irregular component, and at least one of the decomposed trend component, seasonal component, and irregular component may be input as a detection model. That is, all of the decomposed trend component, seasonal component, and irregular component may be input to the detection model, but, unlike this, only the trend component may be input to the detection model, or only the seasonal component and irregular component may be input to the detection model, and the trend component and Only irregular components excluding seasonal components may be input to the detection model. In addition, in the detection system, only one or two components among a trend component, a seasonal component, and an irregular component may be specified and input to the detection model.

상기와 같이 입력데이터를 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분으로 분해하고, 이를 검출모델로 입력하기 위한 입력변수로 사용한 경우에, 분해하지 않고(별도의 가공 없이) 전류데이터 및 전압데이터만을 입력한 경우에 비하여 용접에 따른 결함 검출의 정확도가 더욱 높아질 수 있다.As described above, when input data is decomposed into trend components, seasonal components, and irregular components and used as an input variable for input into a detection model, when only current data and voltage data are input without decomposition (without separate processing) In comparison, the accuracy of detecting defects according to welding may be further increased.

또한, 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 모두를 이용하지 않고 특정한 하나의 성분 혹은 두 개의 성분만을 검출모델로 입력되도록 하여 입력데이터의 패턴에 맞게 결함의 검출 효율이 증대될 수 있다.In addition, by allowing only one or two components to be input to the detection model without using all of the trend component, the seasonal component, and the irregular component, the defect detection efficiency can be increased according to the pattern of the input data.

상기 프로젝션용접 결함 검출시스템에서는 S200 단계에서 수신한 입력데이터에 대하여 상기 생성된 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별(S300)될 수 있다. 즉, 용접기에 의한 용접에 따라 취득된 전류데이터 및 전압데이터(혹은 저항데이터)에 기초하여 상기 용접에 따라 결함이 발생하였는지 여부가 상기 검출모델에 의하여 판별될 수 있다. 결함검출의 판별은 정상 혹은 비정상 두 가지로 분류되어 결과가 도출될 수 있다.In the projection welding defect detection system, using the generated detection model with respect to the input data received in step S200, it may be determined (S300) whether a defect has occurred due to the projection welding. That is, based on current data and voltage data (or resistance data) acquired according to welding by a welding machine, whether a defect has occurred according to the welding may be determined by the detection model. Determination of defect detection can be classified into normal or abnormal, and results can be derived.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 결함발생 여부의 판별에 따라 생성된 알람신호가 출력되는 단계가 더 포함될 수 있다. 즉, 결함이 발생한 것으로 판별된 경우에는 상기 검출시스템에 의해서 알람신호가 생성되어 상기 검출시스템에 마련된 알람출력부에 의해 출력되거나 용접기로 상기 알람신호를 전달하여 상기 용접기로부터 알람신호가 출력될 수도 있다. 상기 알람신호는 다양한 형태로 출력될 수 있다. 예를 들면, 상기 알람신호에는 음성 신호, 진동 신호, 디스플레이 신호 등이 포함될 수 있지만, 이는 예시적인 것에 불과하고 사용자에게 용접 결함 발생을 알려주기 위한 어떠한 형태로도 출력될 수 있다.In addition, in the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the step of outputting an alarm signal generated according to the determination of whether a defect occurs may be further included. That is, when it is determined that a defect has occurred, an alarm signal may be generated by the detection system and output by an alarm output unit provided in the detection system, or an alarm signal may be output from the welding machine by transmitting the alarm signal to the welding machine. . The alarm signal may be output in various forms. For example, the alarm signal may include a voice signal, a vibration signal, a display signal, and the like, but this is merely exemplary and may be output in any form to notify the user of the occurrence of a welding defect.

더불어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서, 결함발생 여부의 판별에 따라 용접기에서 인가되는 돌기전류가 조절되는 단계가 더 포함될 수 있다.In addition, in the deep learning-based projection welding defect detection method according to an embodiment of the present invention, the step of adjusting the projection current applied from the welding machine according to the determination of whether or not a defect may be further included.

상기 돌기전류는 프로젝션용접 시 피용접재(용접대상)에 인가되는 전류에 관한 것으로, 용접기의 동작을 제어하기 위한 데이터일 수 있다. 즉, 상기 돌기전류를 조절함에 따라 용접 강도(정도)가 상이해질 수 있다. 또한, 돌기전류는 상기 용접기에서 취득되는 전류데이터와 일치할 수 있으나, 상기 용접기의 동작 제어를 위해 추가적으로 별도 가공처리될 수 있으므로 상기 용접기로부터 취득되는 전류데이터와는 상이한 값일 수도 있다.The projection current relates to a current applied to a material to be welded (to be welded) during projection welding, and may be data for controlling an operation of a welding machine. That is, as the projection current is adjusted, the welding strength (degree) may be different. In addition, the projection current may coincide with the current data obtained from the welding machine, but may be a different value from the current data obtained from the welding machine because it may be additionally processed separately for operation control of the welding machine.

바람직하게는, 용접기에는 프로젝션용접 진행에 따른 전류 및 전압을 측정하기 위한 센서모듈 및 돌기전류를 제어하기 위한 제어모듈이 포함되고, 상기 제어모듈에서는 상기 프로젝션용접 결함 검출시스템에서 결함이 발생된 것으로 판별되면 미리 설정된 기준전류범위 내로 상기 돌기전류가 조절되도록 하고, 상기 조절 이후에 소정의 기준시간 동안 상기 결함시스템으로부터 결함발생 여부 판별에 따라 상기 용접기의 동작이 중단되도록 할 수 있다.Preferably, the welding machine includes a sensor module for measuring current and voltage according to the progress of projection welding and a control module for controlling the projection current, and the control module determines that a defect has occurred in the projection welding defect detection system Then, the projection current is adjusted within a preset reference current range, and after the adjustment, the operation of the welding machine can be stopped according to the determination of whether or not a defect has occurred in the defect system for a predetermined reference time after the adjustment.

즉, 상기와 같이 용접에 따른 실시간 결함 검출이 진행됨에 따라 용접기의 동작을 전반적으로 제어할 수 있는 제어모듈에서는 1차적으로 돌기전류를 기준전류범위 내로 조절되도록 하여 추가 결함을 막고, 소정의 기준시간 이후에 결함이 추가적으로 발생하면 용접기의 동작이 일단 중단되도록 실시간 제어가 수행될 수 있다. 이에 따라, 용접 시 결함을 신속하게 검출하고, 검출 즉시 작업을 중단하거나 추가 결함을 방지할 수 있다.That is, as the real-time defect detection according to welding proceeds as described above, in the control module that can control the overall operation of the welding machine, the projection current is adjusted within the reference current range to prevent additional defects, and a predetermined reference time After that, if an additional defect occurs, real-time control may be performed so that the operation of the welding machine is temporarily stopped. Accordingly, it is possible to quickly detect defects during welding, stop work immediately upon detection, or prevent further defects.

추가적으로, 상기 검출모델 이외에도 보완검출모델이 상기 검출모델과 함께 활용될 수 있다.Additionally, in addition to the detection model, a supplementary detection model may be utilized together with the detection model.

바람직하게, 보완검출모델은 상기 전류데이터 및 전압데이터를 시각화하여 변환된 이미지데이터로부터 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부를 보완적으로 추가 검출하기 위한 모델로써, 상기 이미지데이터에 대하여 콘볼루션 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)을 통한 학습 결과에 따라 생성될 수 있다. 또한, 상기 이미지데이터는 상기 전류데이터 및 전압데이터에 대한 주파수 변환 결과에 따라 획득될 수 있다.Preferably, the supplementary detection model is a model for supplementally and additionally detecting the occurrence of defects due to projection welding from the converted image data by visualizing the current data and voltage data, and a convolutional neural network (Convolutional Neural Network) for the image data Network, CNN) can be generated according to the learning result. In addition, the image data may be obtained according to a frequency conversion result for the current data and voltage data.

즉, 전술한 검출모델을 이용한 결함발생 여부와 이미지데이터에 대한 보완검출모델의 검출결과를 모두 활용하여 프로젝션용접 시 결함이 발생하였는지 여부를 보다 높은 정확도로 판별할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로젝션용접 결함 검출시스템에서는 상기 검출모델 및 보완검출모델 결과가 모두 정상인 것으로 판별된 경우에 최종적으로 용접 시 결함이 발생되지 않은 것으로 확인될 수 있다. 이와는 달리, 검출모델을 이용한 결함발생 판별 결과는 정상인 것으로 확인되더라도 보완검출모델 결과가 불량인 것으로 판별된 경우에는 본 발명을 이용한 재검출이 진행될 수 있다.In other words, it is possible to determine with higher accuracy whether a defect has occurred during projection welding by using both the detection result of the complementary detection model for image data and whether the defect has occurred using the above-described detection model. For example, in the projection welding defect detection system, when it is determined that both the detection model and the supplementary detection model are normal, it may be finally confirmed that no defects are generated during welding. Contrary to this, even if the defect occurrence determination result using the detection model is confirmed to be normal, when the complementary detection model result is determined to be defective, re-detection using the present invention may be performed.

다시 말하면, 전류데이터 및 전압데이터를 시각화하여 도출된 이미지데이터에 대하여 콘볼루션 신경망 학습 결과에 따라 보완검출모델이 생성될 수 있고, 상기 보완검출모델을 이용하여 상기 검출모델과 보완적으로 프로젝션용접 진행에 따른 결함 발생여부가 판별될 수 있다.In other words, a complementary detection model can be generated according to the convolutional neural network learning result for image data derived by visualizing current data and voltage data, and projection welding is performed complementary to the detection model using the supplementary detection model. It can be determined whether a defect has occurred according to the

본 발명의 일 실시 예로써, 용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템이 제공될 수 있다.As an embodiment of the present invention, a projection welding defect detection system capable of interworking with a welding machine and a database may be provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 프로젝션용접 결함 검출시스템은 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성되는 모델생성부 및 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하고, 수신한 입력데이터에 대하여 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 제어부가 포함되고, 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함될 수 있다. 또한, 상기 프로젝션용접 결함 검출시스템에는 통신부가 더 포함될 수 있다. 상기 통신부에서는 프로젝션용접 결함 검출시스템 내의 구성요소 간 통신은 물론 데이터베이스, 용접기 등 타 디바이스 혹은 타 시스템과의 통신이 수행될 수 있다. 상기 통신부의 통신 방식은 다양한 유선 혹은 무선 통신방법이 사용될 수 있고, 특정 통신 방법에 제한되는 것은 아니다.In the projection welding defect detection system according to an embodiment of the present invention, an artificial neural network is learned using welding information, and a model generator in which a detection model is generated based on the learning result and acquired from a welding machine according to projection welding by a welding machine A control unit for receiving input data and determining whether a defect has occurred due to projection welding using a detection model with respect to the received input data is included, and the input data may include current data and voltage data. In addition, the projection welding defect detection system may further include a communication unit. In the communication unit, communication between components in the projection welding defect detection system, as well as communication with other devices such as a database, a welding machine, or other systems may be performed. As the communication method of the communication unit, various wired or wireless communication methods may be used, and the communication method is not limited to a specific communication method.

본 발명의 일 실시 예로써, 전술한 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다. As an embodiment of the present invention, a computer-readable recording medium in which a program for implementing the above-described method is recorded may be provided.

즉, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.That is, the above-described method can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable medium. In addition, the structure of the data used in the above-described method may be recorded in a computer-readable medium through various means. A recording medium for recording an executable computer program or code for performing various methods of the present invention should not be construed as including temporary objects such as carrier waves or signals. The computer-readable medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optically readable medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. 즉, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the That is, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

S100: 용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 학습 결과에 기초하여 검출모델이 생성
S200: 용접기에 의한 프로젝션용접기에서 취득된 입력데이터를 수신
S300: 수신한 입력데이터에 대하여 검출모델을 이용하여 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별
S110: 데이터베이스로부터 용접정보를 수신
S120: 용접정보에 기초하여 인공신경망이 학습
S100: An artificial neural network is learned using welding information, and a detection model is generated based on the learning result
S200: Receive input data acquired from the projection welding machine by the welding machine
S300: Determining whether or not a defect occurs due to projection welding using a detection model for the received input data
S110: Receive welding information from the database
S120: artificial neural network learning based on welding information

Claims (8)

용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템에 의해 구현되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법에 있어서,
용접정보를 이용하여 재귀신경망이 학습되고, 상기 재귀신경망의 학습 결과에 기초하여 제1 검출모델이 생성되는 단계;
상기 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 상기 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계;
상기 수신한 입력데이터에 대하여 상기 제1 검출모델을 이용하여 상기 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 단계;
상기 수신한 입력데이터의 시각화를 통하여 이미지데이터가 생성되는 단계;
상기 이미지데이터를 이용하여 콘볼루션 신경망이 학습되고, 상기 콘볼루션 신경망의 학습 결과에 기초하여 제2 검출모델이 생성되는 단계; 및
상기 제2 검출모델을 이용하여 상기 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 보완적으로 판별되는 단계;가 포함되고,
상기 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
In a deep learning-based projection welding defect detection method implemented by a projection welding defect detection system that can be linked with a welding machine and a database,
learning a recursive neural network using welding information, and generating a first detection model based on a learning result of the recursive neural network;
receiving input data acquired by the welding machine according to projection welding by the welding machine;
determining whether a defect has occurred due to the projection welding using the first detection model with respect to the received input data;
generating image data through visualization of the received input data;
learning a convolutional neural network using the image data, and generating a second detection model based on a learning result of the convolutional neural network; and
Complementarily determining whether a defect has occurred due to the projection welding using the second detection model;
The input data includes current data and voltage data, a deep learning-based projection welding defect detection method.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 검출모델이 생성되는 단계에는,
상기 데이터베이스로부터 상기 용접정보를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 용접정보에 기초하여 상기 재귀신경망이 학습되는 단계가 포함되고,
상기 용접정보에는 미리 진행된 프로젝션용접에 따른 저항정보 및 결함정보가 포함되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
The method of claim 1, wherein in the step of generating the first detection model,
receiving the welding information from the database; and
a step of learning the recursive neural network based on the received welding information;
The welding information includes a deep learning-based projection welding defect detection method that includes resistance information and defect information according to the projection welding performed in advance.
제 2 항에 있어서,
상기 저항정보 및 결함정보는,
하나의 데이터셋(data set)으로써 1회의 용접 시 상기 용접기의 센서모듈로부터 획득되는 소정의 단위시간 마다의 저항 값들과 정상 및 불량 여부를 판단하기 위한 출력변수로 구성되는 것인, 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
3. The method of claim 2,
The resistance information and the defect information,
As one data set, it is composed of resistance values for each predetermined unit time obtained from the sensor module of the welding machine during one welding and an output variable for determining whether it is normal or defective, a deep learning-based Projection welding defect detection method.
제 3 항에 있어서, 상기 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하는 단계에는,
상기 입력데이터가 시계열 분석에 따라 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분으로 분해되는 단계; 및
상기 분해된 추세성분, 계절성분 및 불규칙성분 중 적어도 어느 하나가 상기 검출모델로 입력되는 단계가 포함되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
The method of claim 3, wherein the receiving of the input data obtained from the welding machine comprises:
decomposing the input data into a trend component, a seasonal component, and an irregular component according to time series analysis; and
Deep learning-based projection welding defect detection method comprising the step of inputting at least one of the decomposed trend component, seasonal component, and irregular component to the detection model.
제 1 항에 있어서,
상기 결함발생 여부의 판별에 따라 생성된 알람신호가 출력되는 단계가 더 포함되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
The method of claim 1,
Deep learning-based projection welding defect detection method further comprising the step of outputting an alarm signal generated according to the determination of whether the defect has occurred.
제 1 항에 있어서,
상기 결함발생 여부의 판별에 따라 상기 용접기에서 인가되는 돌기전류가 조절되는 단계가 더 포함되는 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
The method of claim 1,
Deep learning-based projection welding defect detection method further comprising the step of adjusting the projection current applied from the welding machine according to the determination of the occurrence of the defect.
제3항에 있어서,
상기 출력변수는,
한 쌍인 (y1, y2)의 데이터 형태로 나타내어 지며, 상기 y1은 정상여부를 판단하기 위한 출력변수이고, 상기 y2는 불량여부를 판단하기 위한 출력변수인 것인, 딥러닝 기반의 프로젝션용접 결함 검출방법.
4. The method of claim 3,
The output variable is
It is represented in the form of a pair of (y1, y2) data, where y1 is an output variable for determining whether it is normal, and y2 is an output variable for determining whether or not it is defective. Deep learning-based projection welding defect detection Way.
용접기 및 데이터베이스와 연동 가능한 프로젝션용접 결함 검출시스템에 있어서,
용접정보를 이용하여 인공신경망이 학습되고, 상기 학습 결과에 기초하여 제1 검출모델이 생성되는 모델생성부; 및
상기 용접기에 의한 프로젝션용접에 따라 상기 용접기에서 취득된 입력데이터를 수신하고, 상기 수신한 입력데이터에 대하여 상기 제1 검출모델을 이용하여 상기 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부가 판별되는 제어부가 포함되고,
상기 제어부는,
상기 수신한 입력데이터의 시각화를 통하여 이미지데이터를 생성하고, 상기 이미지데이터를 이용하여 콘볼루션 신경망을 학습시키고, 상기 콘볼루션 신경망의 학습 결과에 기초하여 제2 검출모델을 생성하며, 상기 제2 검출모델을 이용하여 상기 프로젝션용접에 따른 결함발생 여부를 보완적으로 판별하는 것인,
상기 입력데이터에는 전류데이터 및 전압데이터가 포함되는 프로젝션용접 결함 검출시스템.
In a projection welding defect detection system that can be linked with a welding machine and a database,
a model generator for learning an artificial neural network using welding information and generating a first detection model based on the learning result; and
A control unit that receives the input data obtained from the welding machine according to the projection welding by the welding machine, and determines whether a defect occurs due to the projection welding using the first detection model with respect to the received input data,
The control unit is
Image data is generated through visualization of the received input data, a convolutional neural network is trained using the image data, a second detection model is generated based on a learning result of the convolutional neural network, and the second detection Using a model to determine whether a defect has occurred due to the projection welding,
A projection welding defect detection system in which the input data includes current data and voltage data.
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